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一种高效固态电池模组液冷装置的制作方法

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1.本实用新型涉及电池模组技术领域,尤其涉及一种高效固态电池模组液冷装置。


背景技术:

2.随着锂电池技术的不断发展,成本不断下降,锂电池的应用越来越广泛,大规模储能电站约来越多,但是电池的发热问题问题一直是困扰大规模储能电站的痛点。部分厂家通过设置空调来调节电池室内温度,从而控制电芯温度,但是电芯位于电池包内部,冷空气不能直达电芯表面,由于电池包内部多个电芯聚集在一起,导致散热不均匀,中间热,周边冷,电芯温差较大;或者在每个电池包上配置独立风扇用于散热,风扇属于易损件,长期运行失效率高,且更换麻烦;系统内很多风扇运行功耗较大,拉低了储能系统的总体效率;有部分厂家采用液冷散热,在电池包内铺设液冷管道,通过导热材料在管道内流动来带走电池的热量,此方案结构复杂,成本较高。


技术实现要素:

3.为了实现对固态电池内部温度进行高效降温的功能,本实用新型采用以下技术方案:
4.一种高效固态电池模组液冷装置,包括电芯组、密封箱体、bms、消防报警装置;电芯组固定安装于密封箱体内,密封箱体内部设置有冷却液,电芯组浸于冷却液内,冷却液液面位于电芯组极柱以下0.5cm处;密封箱体外壁上设有冷却液进口、冷却液出口;bms固定安装于密封箱体外侧壁上,bms与电芯组电性连接;bms与测温装置连接;消防报警装置固定安装于密封箱体顶端。
5.具体的,冷却液为氟化液或变压器油或纯水。该溶液的导电率低,且传热效果快,具有使用安全并且能实现快速降温的效果。
6.具体的,冷却液进口、冷却液出口设置于密封箱体同一侧壁上。设置于同一侧壁上,具有使用方便的好处。
7.具体的,报警装置为微型热气熔胶装置。微型热气熔胶装置占用体积小且具有灭火消防的功能,当电芯组出现火灾时,通过热气熔胶装置可以有效的进行警报并进行消防灭火的功能,有效的保护电芯组。
8.具体的,还包括液面封板,液面封板上开设有多个固定孔,电芯组极柱穿过固定孔且液面封板设置于冷却液液面之上,液面封板侧壁与密封箱体连接。
9.综上,本实用新型本装置具有以下优点:
10.①
电芯温度一致性更佳:现在常规液冷做法,冷却液通过管道、铝板和导热垫给电芯的底部进行制冷和加热,电芯一致性很难长时间保持在较严格要求范围内。新技术中液体可包覆到单个电芯的每个面(除极柱,极柱通过电池内部热传导散热),相当于把电芯放进液体里,温度不会有较大变幅;
11.②
制造更简单:一套铝合金壳体取代模组内管道、冷却板、导热垫和模组钣金外
壳,同时可作为组装治具,组装步骤减少,生产效率更高;
12.③
收益更高:新技术使电芯的工作温度长期保持在一个很严格的范围内,温度一致性得到保证,系统充放电效率更高,使用寿命更长,收益更好;
13.④
系统更安全:因为电芯工作温度可长时间保持高度一致,再加上固态电池对温度的敏感度略低,电芯和系统更安全,尤其高倍率场合,优势更明显。另外,由于新型固态电池模组内置热气溶胶消防装置,具备自主检测自主释放,把储能安全事故扼杀在极小范围内;
14.⑤
稳定性更高:现场常规液冷做法是把模组设计和液冷板设计分两家专业公司来做,新技术中模组内不用预埋管道,模组内部所有设计均可由一家完成;
15.⑥
成本更低:物料减少,且储能系统能量密度提升,成本下降。
附图说明
16.图1是一种高效固态电池模组液冷装置的正面剖视图;
17.图2是一种高效固态电池模组液冷装置中封盖的结构示意图;
18.图3是一种高效固态电池模组液冷装置的俯视图;
19.附图标记:1绝缘材料;2冷却液;3液面封板;4固定件;5微型热气溶胶;6密封箱体;7电芯组;8冷却液出口;9冷却液进口。
具体实施方式
20.下面结合图1至图3对本实用新型做进一步说明。
21.一种高效固态电池模组液冷装置,包括电芯组7、密封箱体6、bms、微型热气熔胶装置5。电芯组7固定安装于密封箱体6内,电芯极柱朝上。为了防止电芯漏电,所以在密封箱体6外涂覆有绝缘材料1。由于现在常规液冷做法是通过将冷却液通过管道、铝板、导热垫给电芯的底部进行制冷和加热,这样对电芯全面降温的效果有限,所以为了实现对单个电芯的每个面都能降温,所以在密封箱体6内部设置有冷却液2,冷却液2为氟化液或变压器油或纯水,电芯组7浸于冷却液2内,冷却液液面位于电芯组7极柱以下0.5cm处,密封箱体6侧壁上设有冷却液进口、冷却液出口8,且冷却液进口、冷却液出口8设置于密封箱体6同一侧壁上,通过冷却液进口和冷却液出口8可将密封箱内的冷却液进行循环更换,使得电芯组7周围的温度一直保持恒定。为了防止液体溅起污染极柱,所以在电芯上固定安装了液面封板,液面封板为绝缘材料,液面封板上开设有多个固定孔,电芯组7极柱穿过固定孔且液面封板设置于冷却液液面之上,液面封板侧壁与密封箱体6通过l型铰链铰接,固定孔与电芯组7极柱之间的缝隙,以及液面封板与密封箱内壁连接的缝隙用防水绝缘胶封死。这样保证电池极柱不会被污染,电池模组具备很高的可维修性,某串电芯有问题时,直接更换对应的问题电芯即可,不用报废整个模组。bms固定安装于密封箱体6外侧壁上,bms与电芯组7电性连接。为了防止电芯短路发生的火灾,所以在密封箱内壁上左右两侧各增加一个微型热气溶胶装置5,此热气溶胶自动灭火装置由外壳、启动器、气溶胶发生剂、安装支架、安装螺钉等组成。通过安装支架、安装螺钉将微型热气溶胶装置5固定安装于密封箱体6内侧壁上,当发生火灾时,启动器能检测到热源温度,微型热气溶胶则直接喷出气溶胶进行淹没式灭火,这样能把储能安全事故扼杀在极小范围内,减少事故影响和成本。
22.从上面描述可得,该装置具有以下优点:
23.①
电芯温度一致性更佳:现在常规液冷做法,冷却液通过管道、铝板和导热垫给电芯的底部进行制冷和加热,电芯一致性很难长时间保持在较严格要求范围内。新技术中液体可包覆到单个电芯的每个面(除极柱,极柱通过电池内部热传导散热),相当于把电芯放进液体里,温度不会有较大变幅;
24.②
制造更简单:一套铝合金壳体取代模组内管道、冷却板、导热垫和模组钣金外壳,同时可作为组装治具,组装步骤减少,生产效率更高;
25.③
收益更高:新技术使电芯的工作温度长期保持在一个很严格的范围内,温度一致性得到保证,系统充放电效率更高,使用寿命更长,收益更好;
26.④
系统更安全:因为电芯工作温度可长时间保持高度一致,再加上固态电池对温度的敏感度略低,电芯和系统更安全,尤其高倍率场合,优势更明显。另外,由于新型固态电池模组内置热气溶胶消防装置,具备自主检测自主释放,把储能安全事故扼杀在极小范围内;
27.⑤
稳定性更高:现场常规液冷做法是把模组设计和液冷板设计分两家专业公司来做,新技术中模组内不用预埋管道,模组内部所有设计均可由一家完成;
28.⑥
成本更低:物料减少,且储能系统能量密度提升,成本下降。
29.可以理解的是,以上关于本实用新型的具体描述,仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本实用新型的保护范围之内。

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