[發明專利]一種基于空冷與液冷混合的軟包鋰電池模組熱管理系統

在審

• 申請號: 202210432538.4
• 申請日: 2022-04-23
• 公開（公告）號: CN115020858A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 羅天貝;丁建寧;徐江;吉恒松
• 申請（專利權）人: 泰州市海創新能源研究院有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/647;H01M10/6557;H01M10/6566;H01M10/6568;H01M10/63;H01M10/617
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本發明提供了一種基于空冷與液冷混合的軟包鋰電池模組熱管理系統，包括風箱，風箱底部安裝有液冷板組與軟包電池模組，液冷板組內設置有內流道，液冷板組底部安裝有進口集箱與出口集箱，內流道與進口集箱、出口集箱相連通。本基于空冷與液冷混合的軟包鋰電池模組熱管理系統結構合理，散熱效果較好，適于推廣應用。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池熱管理系統領域，具體地說，是涉及一種基于空冷與液冷混合的軟包鋰電池模組熱管理系統。

背景技術

近年來，鋰離子軟包電池憑借其能量密度高、循環壽命長及熱管理方便等優點，被廣泛應用于新能源汽車領域。然而，隨著鋰離子電池的容量越來越大，組成的電池組在極端條件，如高溫度環境及高電流倍率下運行時，電池的高發熱率帶來的散熱問題成為亟待解決的難題。特別地，對于大容量軟包鋰離子電池，由于展向上的尺度較大，相較于其他形狀鋰離子電池更易出現局部的熱量集中。除此之外，其特殊的極耳結構也是影響該類軟包電池的熱分布均勻性的重要原因。因為該類電池一般具有較寬的極耳結構，當在高電流負載下，極耳產生大量的歐姆熱傳導至電池的電芯內，從而極大地影響了電芯的空間溫度分布?；谝陨弦蛩?，為了最大化軟包鋰離子模組在生命周期內的性能，需采取必要的熱管理措施將電池溫度控制在合理的范圍內。

現有主要的幾種電池熱管理方法，包括空氣冷卻、液體冷卻、相變冷卻和熱管冷卻等。這些熱管理方法通常只考慮對電池的大表面進行冷卻，而往往忽略極耳表面的散熱。因此，當電池模組在高電流的負載下工作時，由于極耳產熱導致的電池局部熱溫度過高的問題，在傳統的熱管理方法下難以得到根本解決。另外，當單獨使用以上任一種熱管理方法時，盡管能夠使電池組的溫度保持在所需的范圍內，但單一技術的局限性阻礙了熱管理系統可能達到的最佳冷卻效果。雖然現有提出許多類型的集成兩種或多種冷卻策略的混合熱管理系統，以實現單一技術的優缺點互補。但是，這些混合策略大多應用難度大、結構復雜且散熱效率相對較低。

發明內容

本發明的目的在于克服上述傳統技術的不足之處，提供一種基于空冷與液冷混合的軟包鋰電池模組熱管理系統，可有效解決上述技術問題。

本發明的目的是通過以下技術措施來達到的：一種基于空冷與液冷混合的軟包鋰電池模組熱管理系統，包括風箱，所述風箱底部安裝有液冷板組與軟包電池組，所述液冷板組內設置有內流道，所述內流道包括腔體與微流道，所述微流道設置有兩組，兩組微流道頂部分別與腔體相連通，兩組微流道底部的端口位于液冷板側壁，所述腔體位于液冷板上方，所述液冷板組底部安裝有進口集箱與出口集箱，所述兩組微流道底部分別與進口集箱、出口集箱相連通。

具體的，兩組微流道底部的端口位于液冷板側壁，所述腔體位于液冷板上方，兩組微流道位于液冷板下方，所述液冷板組底部安裝有進口集箱與出口集箱，

作為一種優選方案，所述風箱兩端開口設置，所述風箱包括擋風罩與固定板，所述固定板設置有放置孔，所述軟包電池模組包括若干相間隔排布的軟包電池單體，所述軟包電池單體上固定設置有極耳，所述軟包電池單體頂部及極耳穿過固定板，所述極耳與軟包電池單體頂部位于擋風罩與固定板之間。

作為一種優選方案，所述軟包電池模組包括多個軟包電池單體，若干相間隔排布的軟包電池單體，所述液冷板組包括多個液冷板，所述多個液冷板平行設置，所述多個軟包電池中的每個軟包電池單體位于相鄰的液冷板之間空隙內。

作為一種優選方案，所述液冷板為鋁合金液冷板，所述液冷板與軟包電池單體相對應的側壁設置有導熱膠層。

作為一種優選方案，所述液冷板底部側壁固定安裝有固定框，所述進口集箱與出口集箱分別安裝在固定框內，所述進口集箱與出口集箱分別與液冷板相連通。

作為一種優選方案，所述內流道包括腔體與微流道，所述微流道設置有兩組，所述腔體與微流道相連通，進口集箱與出口集箱側壁分別設置有通孔，所述兩組微流道的端口分別與進口集箱與出口集箱的通孔相連通。

作為一種優選方案，所述液冷板設置有腔體的部位位于風箱內。