半浸没电池包及系统和制造方法与流程

本发明属于电池应用，具体涉及一种半浸没电池包及系统和制造方法。

背景技术：

1、电池在快速充放电过程中会产生大量的热量，这些热量如不能及时散发出去，轻则缩短电池寿命，重则引发电池热失控和热扩展。因此，电池的热管理是电池包设计和使用过程中必须首先考虑的问题。

2、在现有技术中，电池热管理技术主要有风冷式和液冷式。风冷式热管理因期散热能力不足，使其在需快速充放电的新能源汽车上的应用受到限制。液冷式电池热管理技术主要包括间接式液冷和浸没式液冷。其中间接式液冷是将冷却液通入液冷板，再由液冷板间接给电池降温，降温慢、结构复杂等缺点。

技术实现思路

1、本发明是为了解决上述技术问题而进行的，目的在于提供一种半浸没电池包及系统和制造方法。

2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、<方案一>

4、本发明提供一种半浸没电池包，具有这样的特征，包括：电池箱体，顶部设有防爆阀；电池模组，容纳在电池箱体内，包含间隔布置的多个电池模块、以及用于将电池模块中相邻单体电池串并联在一起的多个连接片；以及喷淋管，安装在电池模组的上方，其中，电池箱体的内底部形成有供消防冷却剂流动的流道，电池箱体的侧壁的上端部设有与喷淋管相连通的电池包进液口，下端部设有与流道相连通的电池包出液口，容纳在电池箱体内的消防冷却剂的液面低于单体电池上的安全阀和电池箱体上的防爆阀高度。

5、在本发明提供的半浸没电池包中，还可以具有这样的特征：其中，消防冷却剂为绝缘、阻燃、高比热容、宽温域、且电化学稳定、低粘度的液体。

6、在本发明提供的半浸没电池包中，还可以具有这样的特征：其中，消防冷却剂的介电常数为0.1～50kv/mm，比热容为200～3000j/(kg.℃)，使用温度为-40～150℃，粘度为0.001～10000pa·s。

7、<方案二>

8、本发明还提供了一种半浸没电池系统，具有这样的特征，包括：<方案一>的半浸没电池包；以及换热部，包含换热器、进液管道、回液管道以及液泵，其中，换热器具有冷却剂出口和冷却剂进口，进液管道的两端分别与电池包进液口和冷却剂出口相连通，回液管道的两端分别与电池包出液口和冷却剂进口相连通，液泵安装在进液管道上，用于使消防冷却剂循环流动。

9、<方案三>

10、本发明还提供了一种半浸没电池系统，具有这样的特征，包括：m层n列的<方案一>的半浸没电池包；以及换热部，包含换热器、m×n根进液管道、m×n根回液管道、m×n个液泵以及m×n个单向阀，其中，换热器具有m×n个换热单元，每个换热单元具有冷却剂出口和冷却剂进口，每根进液管道的两端分别与对应的电池包进液口和冷却剂出口相连通，每根回液管道的两端分别与对应的电池包回液口和冷却剂进口相连通，每个液泵安装在对应的进液管道上，用于使消防冷却剂循环流动，每个单向阀安装在对应的回液管道上，m、n均为大于等于1的正整数。

11、<方案四>

12、本发明还提供了一种半浸没电池系统，具有这样的特征，包括：m层n列的<方案一>的半浸没电池包；以及换热部，包含换热器、储液罐、进液总管道、m根进液支管道、回液总管道、m根回液支管道、m个液泵以及m个单向阀，其中，换热器具有冷却剂出口和冷却剂进口，储液罐具有储液罐进液口和m个储液罐出液口，进液总管道的两端分别与储液罐进液口和冷却剂出口相连通，每根进液支管道的一个端部分别与对应的储液罐出液口相连通，另一个端与对应的一层中n个半浸没电池包的电池包进液口分别相连通，回液总管道的一个端部与冷却剂进口相连通，另一个端部与m根回液支管道的一个端部分别相连通，每根回液支管道的另一个端部分别与对应的一层中n个半浸没电池包的电池包出液口分别相连通，每个液泵安装在对应的进液支管道位于储液罐和半浸没电池包之间的部分上，用于使消防冷却剂循环流动，每个单向阀安装在对应的回液支管道位于半浸没电池包和回液总管道之间的部分上，m、n均为大于等于1的正整数。

13、<方案五>

14、本发明还提供了一种半浸没电池系统的制造方法，具有这样的特征，包括以下步骤：

15、将多个单体电池正负极交错排列；

16、用连接片将多个单体电池的正负极串并联起来，形成电池模块；

17、在连接片的顶部安装喷淋管，形成电池模组；

18、将一个或多个电池模组密封安装在电池箱体内，形成电池包；

19、用进液管道将电池包进液口与换热器的冷却剂出口串联起来，并在进液管道上安装液泵；用回液管道将电池包回液口与换热器的冷却剂进口串联起来；

20、通过液泵将消防冷却剂泵入电池包内，至此完成半浸没电池系统的制造。

21、<方案六>

22、本发明还提供了一种半浸没电池系统的制造方法，具有这样的特征，包括以下步骤：

23、将多个单体电池正负极交错排列；

24、用连接片将多个单体电池的正负极串并联起来，形成电池模块；

25、在连接片的顶部安装喷淋管，形成电池模组；

26、将一个或多个电池模组密封安装在电池箱体内，形成电池包；

27、用进液支管道将一层中所有电池包进液口并联起来，并在进液支管道上安装液泵；用回液支管道将一层中所有电池包回液口并联起来，并在回液支管道上安装单向阀；

28、将每根进液支管道与对应的储液罐出液口相连通，并用进液总管道将储液罐进液口与换热器的冷却剂出口串联起来；用回液总管道将所有回液支管道与换热器的冷却剂进口串联起来；

29、通过液泵将消防冷却剂泵入电池包内，至此完成半浸没电池系统的制造。

30、发明的作用与效果

31、根据本发明所涉及的半浸没电池系统，由于喷淋管安装在电池模组的上方，在电池箱体的内底部形成有供消防冷却剂流动的流道，电池箱体的侧壁的上端部设有与喷淋管相连通的电池包进液口，下端部设有与流道相连通的电池包出液口，容纳在电池箱体内的消防冷却剂的液面低于安全阀和防爆阀的高度，消防冷却剂喷淋在电池顶部，直接与电池接触，传热效率高，电池包内温度更均匀；而且，消防冷却剂能够在电池包内循环使用，用量少，成本低。

技术特征：

1.一种半浸没电池包，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半浸没电池包，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的半浸没电池包，其特征在于：

4.一种半浸没电池系统，其特征在于，包括：

5.一种半浸没电池系统，其特征在于，包括：

6.一种半浸没电池系统，其特征在于，包括：

7.一种半浸没电池系统的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.一种半浸没电池系统的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种半浸没电池包及系统和制造方法。本发明中的半浸没电池包，包括：电池箱体，顶部设有防爆阀；电池模组，容纳在电池箱体内，包含间隔布置的多个电池模块、以及用于将电池模块中相邻单体电池串并联在一起的多个连接片；以及喷淋管，安装在电池模组的上方，其中，电池箱体的内底部形成有供消防冷却剂流动的流道，电池箱体侧壁的上端部设有与喷淋管相连通的电池包进液口，下端部设有与流道相连通的电池包出液口，容纳在电池箱体内的消防冷却剂的液面低于单体电池上的安全阀和电池箱体上的防爆阀高度。

技术研发人员：许祎凡,黄伟东,魏辉
受保护的技术使用者：苏州比耐新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15