一种基于平行液冷板的锂电池组热管理系统

技术领域

本申请涉及锂电池组热管理技术领域，尤其涉及一种基于平行液冷板的锂电池组热管理系统。

背景技术

电化学储能技术在能量密度、效率、成本、建设周期等方面具有优势，相对于钠电池、铅蓄电池、液流电池等其它电化学储能方式，锂电池具有高能量密度、高功率、长循环寿命等优点，但是随着全球储能市场的爆发，大规模储能项目也越来越多，近年来的锂电池储能项目事故频发。

由于锂电池在密闭环境中充放电会产生大量的热量，如果热量不能有效散失，则会导致电池组内部热量迅速积累，导致电池热失控，甚至引发火灾爆炸事故。因此，储能热管理对锂离子电池的安全使用十分重要，目前较为成熟的电池热管理方式主要有风冷和液冷，此外还有相变冷却等。但是，各种热管理系统均存在显著的缺点，例如：风冷系统的温度均匀性较差，且散热效率低；液冷系统的系统复杂，耗能和成本较高，存在冷却液泄露的风险；相变冷却是一种被动热管理的方式，需要结合其它主动热管理方式。为此，本发明提出一种基于平行液冷板的锂电池组热管理系统。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于平行液冷板的锂电池组热管理系统，使得能够有效解决现有技术中热管理效率低、温度均匀性差、维护困难等问题。

有鉴于此，本申请提供了一种基于平行液冷板的锂电池组热管理系统，包括：电池箱体和设置在所述电池箱体内的锂电池组；

所述锂电池组包括呈阵列间隔排列的多个锂电池单体；

所述锂电池组的左右两侧以及相邻两列所述锂电池单体之间均设置有平行液冷板；

所述平行液冷板内设置有上下连通型流道；

所述上下连通型流道内填充有冷却液。

可选地，所述锂电池组和所述平行液冷板均与所述电池箱体可拆卸连接。

可选地，所述上下连通型流道的入口和出口均设置在所述平行液冷板的同一侧，且相邻两个所述平行液冷板的入口和出口交叉设置。

可选地，所述锂电池单体为方形电池，且各所述锂电池单体之间通过镍片串联在一起。

可选地，所述电池箱体由顶板、底板、前板、后板、左板和右板可拆卸连接组成。

可选地，所述顶板和所述底板的内侧壁上分别开设有用于对所述锂电池组进行限位的第一限位槽和第二限位槽；

所述前板和所述后板的内侧壁上分别开设有用于对所述平行液冷板进行限位的第三限位槽和第四限位槽；

所述左板和所述右板的内侧壁分别与所述锂电池组左右两侧的所述平行液冷板相贴合，用于对所述平行液冷板进行限位。

可选地，所述第一限位槽和所述第二限位槽的数量均与所述锂电池单体的数量相等，且一一对应；

所述第一限位槽的形状与所述锂电池单体顶部的形状相匹配设置，所述第二限位槽的形状与所述锂电池单体底部的形状相匹配设置；

所述第三限位槽和所述第四限位槽的数量均与所述平行液冷板的数量相等，且一一对应；

所述第三限位槽的形状与所述平行液冷板前侧的形状相匹配设置，所述第四限位槽的形状与所述平行液冷板后侧的形状相匹配设置。

可选地，所述第一限位槽、所述第二限位槽、所述第三限位槽和所述第四限位槽的形状均为方形。

可选地，所述电池箱体为亚克力板箱体。

可选地，所述平行液冷板的材质为铝。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本锂电池组热管理系统通过平行液冷板实现对锂电池组的温度控制，增大了液冷系统与锂电池组的接触面积，提高了换热效率，同时可以阻隔电池热失控在锂电池单体间的传播，同时，通过在平行液冷板内设置有上下连通型流道，进一步增大了换热面积，可以有效提高锂电池组的温度均匀性。

附图说明

图1为本申请实施例中基于平行液冷板的锂电池组热管理系统的结构示意图；

图2为本申请实施例中基于平行液冷板的锂电池组热管理系统的爆炸图；

图3为本申请实施例中电池箱体的结构示意图；

图4为本申请实施例中平行液冷板的剖面图；

其中，附图标记为：

100-电池箱体，110-顶板，111-第一限位槽，120-后板，121-第四限位槽，130-右板，140-前板，141-第三限位槽，150-左板，160-底板，161-第二限位槽，200-平行液冷板，201-入口，202-出口，203-上下连通型流道，300-锂电池组，310-锂电池单体，400-镍片。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请提供了一种基于平行液冷板的锂电池组热管理系统的一个实施例，具体请参阅图1、图2和图4。

本实施例中的基于平行液冷板的锂电池组热管理系统包括：电池箱体100和设置在电池箱体100内的锂电池组300，锂电池组300包括呈阵列间隔排列的多个锂电池单体310，锂电池组300的左右两侧以及相邻两列锂电池单体310之间均设置有平行液冷板200，平行液冷板200内设置有上下连通型流道203，上下连通型流道203内填充有冷却液。

需要说明的是：本锂电池组热管理系统通过平行液冷板200实现对锂电池组300的温度控制，增大了液冷系统与锂电池组300的接触面积，提高了换热效率，同时可以阻隔电池热失控在锂电池单体310间的传播，同时，通过在平行液冷板200内设置有上下连通型流道203，进一步增大了换热面积，可以有效提高锂电池组300的温度均匀性。

以上为本申请实施例提供的一种基于平行液冷板的锂电池组热管理系统的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种基于平行液冷板的锂电池组热管理系统的实施例二，具体请参阅图1至图4。

本实施例中的基于平行液冷板的锂电池组热管理系统包括：电池箱体100和设置在电池箱体100内的锂电池组300，锂电池组300包括呈阵列间隔排列的多个锂电池单体310，锂电池组300的左右两侧以及相邻两列锂电池单体310之间均设置有平行液冷板200，平行液冷板200与锂电池单体310侧壁贴合设置；平行液冷板200内设置有上下连通型流道203，上下连通型流道203内填充有冷却液。具体的，锂电池单体310在长度和宽度方向阵列间隔排列，间距为7mm，便于锂电池组300的散热和平行液冷板200的布置；平行液冷板200的厚度为7mm，上下连通型流道203的直径为5mm，平行液冷板200穿插于各列锂电池单体310之间，并与锂电池单体310相贴合。

可以理解的是，上下连通型流道203的横截面可以为圆形，也可以为方形、椭圆形或三角形等，其可根据实际需要具体设置，在此不做限定。

锂电池组300和平行液冷板200均与电池箱体100可拆卸连接，使得维护更加方便。

如图1、图2和图4所示，上下连通型流道203的入口201和出口202均设置在平行液冷板200的同一侧，且相邻两个平行液冷板200的入口201和出口202交叉设置。

需要说明的是：由于相邻两个平行液冷板200的入口201和出口202交叉设置，当冷却液从其中一个平行液冷板200上部的入口201流入并从下部的出口202流出时，与其相邻的平行液冷板200中的冷却液会从下部的入口201流入并从上部的出口202流出，从而保证锂电池组300整体的温度均匀性。

如图1所示，锂电池单体310可以为大容量方形电池，且各锂电池单体310之间通过镍片400串联在一起。

如图2和图3所示，电池箱体100由顶板110、底板160、前板140、后板120、左板150和右板130可拆卸连接组成，其中顶板110、底板160、前板140、后板120、左板150和右板130相互垂直设置，构成矩形箱体结构。

顶板110和底板160的内侧壁上分别开设有用于对锂电池组300进行限位的第一限位槽111和第二限位槽161，前板140和后板120的内侧壁上分别开设有用于对平行液冷板200进行限位的第三限位槽141和第四限位槽121，左板150和右板130的内侧壁分别与锂电池组300左右两侧的平行液冷板200相贴合，用于对平行液冷板200进行限位。

第一限位槽111和第二限位槽161的数量均与锂电池单体310的数量相等，且一一对应；第一限位槽111的形状与锂电池单体310顶部的形状相匹配设置，第二限位槽161的形状与锂电池单体310底部的形状相匹配设置；第三限位槽141和第四限位槽121的数量均与平行液冷板200的数量相等，且一一对应；第三限位槽141的形状与平行液冷板200前侧的形状相匹配设置，第四限位槽121的形状与平行液冷板200后侧的形状相匹配设置。具体的，第一限位槽111、第二限位槽161、第三限位槽141和第四限位槽121的形状均可以为方形。

需要说明的是：通过设置第一限位槽111和第二限位槽161，能够避免热管理系统在使用过程中锂电池单体310的错位和晃动，通过设置第三限位槽141和第四限位槽121，使平行液冷板200与前板140和后板120相互支撑和固定，保证热管理系统的安全性和稳定性。

可以理解的是，为了降低成本，减轻热管理系统的重量，提高换热效率，电池箱体100可以为亚克力板箱体，冷却液可以为水，平行液冷板200的材质可以为铝。

为了更好的理解本发明，下面对本发明的工作原理作一次完整的描述：

锂电池组300充放电循环过程中，产生的热量传递到与其紧密贴合的平行液冷板200，平行液冷板200中通有冷却液来循环带走产生的热量，由于相邻两个平行液冷板200的入口201和出口202交叉设置，当其中一个平行液冷板200中的冷却液从上部流入下部时，与其相邻的平行液冷板200中的冷却液即从下部流入上部，可以有效减小锂电池组300的温度不均匀性，并且，本发明中锂电池组300、平行液冷板200、电池箱体100均可拆卸安装连接，给热管理系统的维护和检修带来便利。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。