[發(fā)明專利]一種動力電池冷卻裝置及動力電池模組

在審

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• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112271352A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設計）人: 黃紅波;倪錚;吳勝杰;姜昕;孫章勇
• 申請（專利權）人: 東風汽車集團有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6554;H01M10/6556;H01M10/6567;H01M10/653
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 孟歡

本申請涉及一種動力電池冷卻裝置及動力電池模組，涉及動力電池技術領域，其包括冷卻板、口琴管、集流管、進水管和出水管，口琴管內(nèi)設有多條并行的液冷介質(zhì)流道，液冷介質(zhì)流道的縱截面為Ω型；由于口琴管內(nèi)的所有液冷介質(zhì)流道均為并行設置，且每條液冷介質(zhì)流道內(nèi)均有液冷介質(zhì)流經(jīng)，進而可由多條液冷介質(zhì)流道同時對電池包進行冷卻作用；且由于液冷介質(zhì)流道的縱截面為Ω型，使得單位體積的口琴管內(nèi)可設置更多的液冷介質(zhì)流道，進一步增大了口琴管內(nèi)液冷介質(zhì)的過流面積，因此，本申請可在單位體積的口琴管內(nèi)設置更多的液冷介質(zhì)流道，增大了液冷接觸面積，使得熱傳導的速度更快，有效提高了動力電池的冷卻效率。

技術領域

本申請涉及動力電池技術領域，特別涉及一種動力電池冷卻裝置及動力電池模組。

背景技術

目前，電動汽車動力電池為鋰離子電池，鋰離子動力電池的性能對溫度變化較敏感，車輛上的裝載空間有限，而車輛所需電池數(shù)目較大，因此，電池均為緊密排列連接。當車輛在高速、低速、加速或減速等交替變換的不同行駛狀況下運行時，電池會以不同倍率放電，以不同生熱速率產(chǎn)生大量熱量，加上時間累積以及空間影響會產(chǎn)生不均勻熱量聚集，進而導致電池組運行環(huán)境的溫度復雜多變。其中，鋰電池的工作溫度范圍為-20℃-60℃，在高溫的情況下，若沒有合適的散熱方案，電池包內(nèi)各處溫度將出現(xiàn)較大差異，會影響電池單體的一致性并引發(fā)一系列的后續(xù)問題，較為嚴重的會由于電池過充導致“熱失控”，進而使電動汽車著火、爆炸。

因此，動力電池的冷卻性能的好壞直接影響電池的效率，同時也會影響到電池壽命和使用安全。由于在充放電過程中，電池本身會產(chǎn)生一定熱量，從而導致溫度上升，而溫度升高會影響電池的內(nèi)阻、電壓、可用容量、充放電效率和電池壽命等特性參數(shù)。因此，為了使電池包發(fā)揮最佳性能和壽命，需要優(yōu)化電池包的結(jié)構(gòu)，對其進行熱管理，增加散熱設施，控制電池運行的溫度環(huán)境。

其中，液體冷卻具有熱交換速率快、一致性高的優(yōu)點，對動力電池具有較好的冷卻效果，其由冷卻液熱脹冷縮自由循環(huán)流動將熱量帶走，使整個電池包的溫度分布均勻，冷卻液強大的比熱容吸收電芯工作時產(chǎn)生的熱量，使整個電池包在安全溫度內(nèi)運作；而冷卻板作為電池包液冷系統(tǒng)中最關鍵的零部件之一，其結(jié)構(gòu)對動力電池的冷卻效果具有至關重要的影響，其中，冷卻液的過流面積的大小是冷卻效果好壞的決定性因素，而口琴管內(nèi)的流道數(shù)量又是冷卻液過流面積大小的決定性因素。

現(xiàn)有技術中，口琴管內(nèi)的流道通常設計為直上直下的方形流道，但是，由于所有冷卻液均需在冷卻板的口琴管內(nèi)進行循環(huán)流動，而冷卻液中存在大小不一的雜質(zhì)顆粒物，因此，方形流道的直徑會受限于該最大雜質(zhì)顆粒物的直徑，進而使得單位體積的口琴管內(nèi)的流道數(shù)量受到限制，無法滿足冷卻液所需的過流面積，進而導致了熱交換效率較低，使得動力電池的冷卻效果較差。因此，如何能快速和高效率的轉(zhuǎn)換熱能是目前亟待克服的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供一種動力電池冷卻裝置及動力電池模組，以解決相關技術中由于口琴管內(nèi)的流道數(shù)量無法滿足冷卻液所需的過流面積而導致的熱交換效率較低和冷卻效果較差的問題。

第一方面，提供了一種動力電池冷卻裝置，包括：冷卻板，所述冷卻板包括上冷卻板和下冷卻板，所述冷卻板貼設于電池包的下方；

口琴管，所述口琴管貼設于所述上冷卻板與所述下冷卻板之間，所述口琴管內(nèi)設有多條并行的液冷介質(zhì)流道，所述液冷介質(zhì)流道的縱截面為Ω型；

集流管，所述集流管包括第一集流管和第二集流管，所述第一集流管和所述第二集流管分別固定于所述冷卻板的兩端，所述第一集流管和所述第二集流管分別與所述液冷介質(zhì)流道的兩端連通；

進水管，所述進水管與所述第一集流管連通，其用于供外界的液冷介質(zhì)通入所述第一集流管內(nèi)；

出水管，所述出水管與所述第二集流管連通，其用于供第二集流管內(nèi)的液冷介質(zhì)排至所述第二集流管外。

一些實施例中，每條所述液冷介質(zhì)流道由兩塊對稱的S型金屬板拼接而成。