[實用新型]一種電池包浸液式蒸發冷卻裝置

有效

• 申請號: 201721047806.1
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN207098018U
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 梁亞青;沈道安;楊娟娟
• 申請（專利權）人: 上海展梟新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/6569
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司33272
• 代理人: 楊嘉芳

技術領域

本實用新型涉及一種用于冷卻電池包的裝置。

背景技術

隨著節能概念的推行和新能源電池的應用推廣，新能源電池包的設計也開始大電流、大功率化，根據電池發熱與電流的平方關系，電池的發熱也隨之急劇增大，傳統的自然冷卻和風冷散熱能力小，電池溫差大，已很難滿足人們對散熱量及電池均衡的要求；水冷及水冷板的應用在這兩方面都有優勢，但電池的高絕緣耐壓要求使其結構復雜，生產加工難度大，系統龐雜，應用兼容性差。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種使電池溫度均衡性好、系統防護等級高安全性好、結構簡單的電池包冷卻裝置。

為解決以上技術問題，本實用新型所述電池包浸液式蒸發冷卻裝置，包括蒸發箱，和蒸發箱通過管路連通的冷凝器，在蒸發箱內裝有用于浸沒電池模組的載冷劑；該載冷劑標準沸點50～60℃(高于一般的制冷劑溫度，并在電池的使用允許溫度范圍內)，具有蒸發性好的特點，還應具有對流性好的特點，即具有相變潛熱大，比熱容大，粘度低，導熱系數高的特性。同時，根據使用需求，載冷劑應具有不可燃(保證電池包的使用安全)，絕緣性好的特點(要求間距為2.7mm的條件下擊穿電壓不小于40kv)；

所述冷凝器為微通道換熱器。

進一步地，所述蒸發箱為氣密封閉的箱子。

進一步地，所述冷凝器包括一排平行設置的內部帶微通道的扁管，扁管兩端分別固定有集流管；所述冷凝器位于蒸發箱的上方，且扁管豎直或傾斜放置。

進一步地，所述電池模組包括若干個排列的電池，在電池之間以及電池模組的最外端設置有塑料件，在電池之間形成有可供載冷劑流通的間隙。

進一步地，所述載冷劑為標準沸點50℃～60℃的不可燃氟化液制冷劑。

進一步地，所述標準沸點50℃～60℃的不可燃氟化液制冷劑為全氟己烷或全氟己酮。

本實用新型通過將電池模組浸入蒸發箱內的載冷劑中，并將冷凝器設置于蒸發箱的上方，冷凝器的微通道豎直或傾斜朝下，工作時，載冷劑在蒸發箱和冷凝器之間于沸點溫度蒸發——冷卻循環，從而保證電池維持溫度穩定均衡；電池模組密封在蒸發箱內，可同時保證電池系統較高的防護等級。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構原理示意圖；

圖2為本實用新型的電池模組結構示意圖；

圖3為本實用新型的冷凝器的局部剖面圖；

1-冷凝器、2-蒸發箱、3-載冷劑、4-電池模組、5-電池、6、塑料結構件、7-扁管、8-微通道、9-集流管、10-波紋翅片。

具體實施方式

下面結合具體實施方式并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。

實施例1：

如圖1所示，本實用新型的浸液式蒸發兩相蒸發冷卻裝置，包括蒸發箱2和冷凝器1，冷凝器1通過兩個管子與蒸發箱2連通，在蒸發箱2內裝有用于浸沒電池模組4的載冷劑3；其中蒸發箱2為氣密封閉的箱子。

所用的冷凝器1為微通道換熱器，包括一排平行設置的內部帶微通道8的扁管7，扁管7兩端分別固定有集流管9，在扁管7之間連接有折疊型的波紋翅片10(如圖3所示)；所述冷凝器1位于蒸發箱2的上方，且扁管7豎直或傾斜放置。

電池模組4如圖2所示，包括若干個排列的電池6，在電池6之間以及電池模組4的最外端設置有塑料件7，在電池6之間形成有可供載冷劑3流通的間隙。

載冷劑3可采用標準沸點為50℃～60℃的不可燃氟化液制冷劑，如全氟己烷或全氟己酮，具體可分別用3M公司生產的FC-72(標準沸點57℃)或Novec649(標準沸點49.2℃)。

當電池模組4工作時，電池5發熱，載冷劑3由于局部受熱的原因進行熱對流，當載冷劑的溫度達到蒸發溫度(50～60℃)時，載冷劑會蒸發吸熱變為載冷劑蒸汽，由于密度差的關系，載冷劑蒸汽通過管道進入冷凝器1，冷凝器1所處的環境溫度較低，載冷劑在冷凝器1的微通道8內冷凝放熱，熱量通過冷凝器1外的空氣自然對流或強制對流帶走，微通道8內冷凝的載冷劑在重力的作用下，順著通道流下并回到蒸發箱2內進行冷卻循環。

由于該循環系統內有充足的載冷劑，當電池5發熱較大時載冷劑通過在蒸發箱2和冷凝器1的蒸發—冷凝的相變過程將熱量從電池5表面轉移到冷凝器1，并同時維持系統溫度在載冷劑3的飽和溫度上，由于該載冷劑3的低粘度關系，載冷劑3具有很好的自然對流效應，因此蒸發箱2的溫度非常均衡，保證了電池溫度的一致性。