本申请涉及电池,尤其涉及一种电池包、电池包换热系统及电池簇换热系统。
背景技术:
1、随着科技的不断发展,对于能源的需求逐渐增加,动力电池、储能电池的使用频率逐渐提高,而电池的使用过程中,会产生大量的热量,需要对其进行降温散热,以保证设备正常稳定的运行。浸没式换热技术是将电池模组浸没于绝缘换热介质中,通过换热介质循环流动等带走热量,具有高散热、高安全性的效果,但现有的电池包中的电池模组通常会设置侧板提高稳定性,当电池模组浸没在换热介质中,侧板会阻挡换热介质对电池模组侧面换热,降低换热效果,因此,亟需一种结构稳定性强,同时换热效果好的电池包。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请的目的在于提出一种电池包、电池包换热系统及电池簇换热系统用以解决上述技术问题。
2、本申请的第一方面,提供了一种电池包,包括:箱体,设有进液口和出液口;顶盖,位于所述箱体的顶部;多个电池模组,位于所述箱体内,所述电池模组包括堆叠的多个电芯,所述多个电芯的顶部设有顶板,沿长度方向相对的两侧设有端板,沿宽度方向相对的两侧设有流道板,下方设有换热结构,所述顶板、所述端板、所述流道板和所述换热结构包覆所述多个电芯形成密封空间,以容纳换热介质;所述流道板靠近所述电芯的一侧设有朝向长度方向的多个第一流道槽,所述第一流道槽的一端与所述进液口连通,另一端与所述出液口连通,所述第一流道槽的槽口与所述电芯的侧壁相抵形成换热流道;所述换热结构与所述进液口连通,所述密封空间的底部与所述换热结构连通,顶部与所述出液口连通。
3、进一步地,所述流道板的一侧顶部与所述进液口连通,另一侧顶部与所述出液口连通,所述流道板上设有扰流块,所述扰流块位于所述第一流道槽的端部,靠近所述进液口设置。
4、进一步地,在多个所述第一流道槽中,位于顶部的所述第一流道槽内的扰流块的截面尺寸为第一尺寸,位于底部的所述第一流道槽内的扰流块的截面尺寸为第二尺寸,位于中部的所述第一流道槽内的扰流块的截面尺寸为第三尺寸,所述第一尺寸大于所述第二尺寸大于所述第三尺寸。
5、进一步地,所述顶板靠近所述电芯的一侧设有朝向长度方向的第二流道槽,所述第二流道槽的一端与所述出液口连通。
6、进一步地,所述换热结构包括换热流道和盖板,所述换热流道设置在所述箱体的底部,一端与所述进液口连通;所述盖板覆盖在所述换热流道的上方,顶部设有多个喷涌口,所述喷涌口与相邻两个所述电芯的间隙对应设置,所述端板和所述流道板均与所述盖板相抵。
7、进一步地,所述换热结构包括相配合的第三流道槽和法兰支架,所述第三流道槽设置在所述箱体的底部靠近所述电池模组的一侧,一端与所述进液口连通;所述法兰支架设置在所述电池模组的底部外周,包括连接的平面结构和凸台结构,所述流道板和所述端板均与所述平面结构相抵,所述电芯与所述凸台结构相抵,所述凸台结构的侧壁设有通孔,所述通孔对应相邻两个所述电芯的间隙设置。
8、进一步地,所述换热结构包括底板,所述底板设置在所述电池模组的底部,所述底板靠近所述电池模组的一侧设有第四流道槽,所述第四流道槽的一端与所述进液口连通;所述端板和所述流道板均与所述底板相抵,所述第四流道槽沿宽度方向相对的两侧底部设有凸起,所述电芯与所述凸起的顶部相抵。
9、进一步地,相邻两个所述电池模组间设有防爆梁,所述防爆梁为空心结构,内部设有分隔板,所述分隔板为镂空结构;所述防爆梁的侧壁设有防爆孔,所述防爆孔位于所述分隔板的上方,所述流道板的侧壁设有薄弱区域,所述防爆孔包覆所述薄弱区域,并与所述流道板相抵;所述防爆梁的顶部或端部设有排气孔,所述顶盖上设有防爆阀。
10、本申请的第二方面,提供了一种电池包换热系统,包括形成串联回路的换热器、膨胀壶、驱动泵和如上第一方面所述的电池包。
11、本申请的第三方面,提供了一种电池簇换热系统,包括形成串联回路的换热器、膨胀壶、驱动泵和电池簇,所述电池簇包括多个串联的如上第一方面所述的电池包。
12、从上面所述可以看出,本申请提供了一种电池包、电池包换热系统及电池簇换热系统,电池包包括:箱体,设有进液口和出液口,用于换热介质进入和流出;顶盖,位于箱体的顶部;多个电池模组,位于箱体内,电池模组包括堆叠的多个电芯,多个电芯的顶部设有顶板,沿长度方向相对的两侧设有端板,沿宽度方向相对的两侧设有流道板,下方设有换热结构,顶板、端板、流道板和换热结构包覆多个电芯形成密封空间,以容纳换热介质;换热结构与进液口连通,密封空间的底部与换热结构连通,顶部与出液口连通,这样换热介质从换热结构进入密封空间,然后从顶部离开,实现对电芯浸没式换热,在进行冷却时可以降低电芯底部、顶部以及大面的温度;流道板靠近电芯的一侧设有朝向长度方向的多个第一流道槽,第一流道槽的一端与进液口连通,另一端与出液口连通,第一流道槽的槽口与电芯的侧壁相抵形成换热流道,这样换热介质从电池模组的一端进入第一流道槽,然后从另一端离开,可以与电芯直接接触换热,在进行冷却时可以大大降低电芯侧面的温度,并且因为流道板的限制,提高了电池模组耐振动、抗冲击等安全性能,提高了电池模组的结构稳定性,与前述换热介质流向配合整体实现对电芯六面的换热,换热效果好;可有效控制快充条件下电池系统温度,使系统达到高效换热、优异均温的效果;减少传统换热部件,提高了系统能量密度及体积利用率,同时减少了使用成本;通过全浸没的换热方式,彻底隔绝了氧气,提高整个系统的热安全性能;同时兼顾车载及储能领域,可扩展性强;该电池包、电池包换热系统及电池簇换热系统,结构简单,制作方便,换热效果好,安全性能高,使用寿命长。
1.一种电池包,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述流道板的一侧顶部与所述进液口连通,另一侧顶部与所述出液口连通;所述流道板上设有扰流块,所述扰流块位于所述第一流道槽的端部,靠近所述进液口设置。
3.根据权利要求2所述的电池包,其特征在于,在多个所述第一流道槽中,位于顶部的所述第一流道槽内的扰流块的截面尺寸为第一尺寸,位于底部的所述第一流道槽内的扰流块的截面尺寸为第二尺寸,位于中部的所述第一流道槽内的扰流块的截面尺寸为第三尺寸,所述第一尺寸大于所述第二尺寸大于所述第三尺寸。
4.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述顶板靠近所述电芯的一侧设有朝向长度方向的第二流道槽,所述第二流道槽的一端与所述出液口连通。
5.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述换热结构包括换热流道和盖板,所述换热流道设置在所述箱体的底部,一端与所述进液口连通;所述盖板覆盖在所述换热流道的上方,顶部设有多个喷涌口,所述喷涌口与相邻两个所述电芯的间隙对应设置,所述端板和所述流道板均与所述盖板相抵。
6.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述换热结构包括相配合的第三流道槽和法兰支架,所述第三流道槽设置在所述箱体的底部靠近所述电池模组的一侧,一端与所述进液口连通;所述法兰支架设置在所述电池模组的底部外周,包括连接的平面结构和凸台结构,所述流道板和所述端板均与所述平面结构相抵,所述电芯与所述凸台结构相抵,所述凸台结构的侧壁设有通孔,所述通孔对应相邻两个所述电芯的间隙设置。
7.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述换热结构包括底板,所述底板设置在所述电池模组的底部,所述底板靠近所述电池模组的一侧设有第四流道槽,所述第四流道槽的一端与所述进液口连通;所述端板和所述流道板均与所述底板相抵,所述第四流道槽沿宽度方向相对的两侧底部设有凸起,所述电芯与所述凸起的顶部相抵。
8.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,相邻两个所述电池模组间设有防爆梁,所述防爆梁为空心结构,内部设有分隔板,所述分隔板为镂空结构;所述防爆梁的侧壁设有防爆孔,所述防爆孔位于所述分隔板的上方,所述流道板的侧壁设有薄弱区域,所述防爆孔包覆所述薄弱区域,并与所述流道板相抵;所述防爆梁的顶部或端部设有排气孔,所述顶盖上设有防爆阀。
9.一种电池包换热系统,其特征在于,包括形成串联回路的换热器、膨胀壶、驱动泵和如权利要求1-8中任意一项所述的电池包。
10.一种电池簇换热系统,其特征在于,包括形成串联回路的换热器、膨胀壶、驱动泵和电池簇,所述电池簇包括多个串联的如权利要求1-8中任意一项所述的电池包。