阅读说明：本技术 一种多模冷却一体化动力锂电池组 (Multimode cooling integration power lithium cell group ) 是由 严学庆 刘瑜 钱军 于 2021-05-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种多模冷却一体化动力锂电池组,包括电池箱体和设置在电池箱体中的多个锂电池单元,所述锂电池单元的上方水平穿设有进液总管和出液总管,相邻的两个锂电池单元之间夹设有液冷装置,多个液冷装置分别与进液总管和出液总管连通形成液冷通道,电池箱体的底部设有空气散热通道。与现有技术相比,本发明提供的多模冷却一体化动力锂电池组不仅隔热、防水,还采用液冷和空冷结合的方式带走电池组因放电产生的热量,完成对锂电池单元工作温度的调节,提高使用安全性；锂电池单元提高了锂离子对电导率的贡献率和锂离子在电解液及SEI膜中的迁移速率,改善了电池循环性能以及高倍率充放性能,提高了锂离子电池的容量和功率。(The invention discloses a multimode cooling integrated power lithium battery pack which comprises a battery box body and a plurality of lithium battery units arranged in the battery box body, wherein a liquid inlet main pipe and a liquid outlet main pipe are horizontally arranged above the lithium battery units in a penetrating mode, a liquid cooling device is clamped between every two adjacent lithium battery units, the plurality of liquid cooling devices are respectively communicated with the liquid inlet main pipe and the liquid outlet main pipe to form a liquid cooling channel, and an air heat dissipation channel is arranged at the bottom of the battery box body. Compared with the prior art, the multimode cooling integrated power lithium battery pack provided by the invention is not only heat-insulating and waterproof, but also takes away heat generated by discharging of the battery pack in a liquid cooling and air cooling combined mode, so that the working temperature of a lithium battery unit is regulated, and the use safety is improved; the lithium battery unit improves the contribution rate of lithium ions to the conductivity and the migration rate of the lithium ions in the electrolyte and an SEI film, improves the cycle performance and high-rate charge and discharge performance of the battery, and improves the capacity and power of the lithium ion battery.)

一种多模冷却一体化动力锂电池组

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种多模冷却一体化动力锂电池组。

背景技术

随着人们对环境保护要求的提高，新能源车辆的研究和应用越来越受到重视，锂离子动力汽车是新能源汽车的代表之一。而锂离子动力汽车的关键技术是锂离子电池，其设计需要考虑许多因素，一方面保证电池性能满足汽车的需求，另一方面，保证电池具有足够的安全性、可靠性。动力锂电池工作温度范围有着较严格的要求，如在冬季低温环境下不允许充电，且放电时可用容量下降很多；锂电池工作时产生一定的热量，夏季时，其实际工作温度高于环境温度，会产生不安全因素还会降低电池使用寿命，因此需要采取保温或降温措施保证其正常工作。

现有技术的缺陷：目前，单体电池尚不能满足电动汽车的动力需求，往往需要多个电池组成大容量、高电压的电池组来提供，而电池组的安装空间十分有限，必须集中布置，同时电池组的热能管理分为两个方面，一方面为电控管理电池组避免电池短时间大电流放电来避免电池瞬间热量增高，另一方面为电池组包框架的设计有利于电池的均温与散热；目前作为锂电池的关键材料非水电解质无法兼具高离子电导率、高电导率、电化学窗口宽、热稳定性高和化学稳定性高等要求。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种多模冷却一体化动力锂电池组，以解决兼顾车载锂电池在工作环境温度保持在一定范围以内，满足机车运用需求，正常地发挥其性能的同时又具有占用空间少、能耗少的结构优势；以及有效提高锂电池中锂离子在电解液和电极界面的迁移速率，从而提高电池倍率充放电性能，拓宽电池的工作温度范围，提高电池高功率密度下的安全性的问题。

本发明采用的技术方案如下：一种多模冷却一体化动力锂电池组，包括电池箱体和竖直设置在该电池箱体内的多个锂电池单元，关键在于：多个所述锂电池单元平行放置，所述锂电池单元的上方水平穿设有进液总管和出液总管，多个所述锂电池单元沿着所述进液总管和出液总管的长度方向分布，相邻的两个所述锂电池单元之间夹设有液冷装置，多个所述液冷装置分别与所述进液总管和出液总管连通形成液冷通道，所述电池箱体的底部设有空气散热通道；

所述液冷装置包括竖直放置的液冷盒，所述液冷盒中设有竖直隔板，该竖直隔板将所述液冷盒分隔为左调温部和右调温部，所述左调温部中设有进液管，所述进液管的进液口与进液总管连通，所述右调温部中设有出液管，所述出液管的出液口与出液总管连通，所述竖直隔板的上部开设有导液孔，所述进液总管、所述进液管、所述导液孔、所述出液管和所述出液总管之间形成所述液冷通道；

优选的，所述进液管和所述出液管分别靠近所述电池箱体的箱壁设置，所述进液管和所述出液管的上端均伸出所述液冷盒后分别与所述进液总管和出液总管连通，所述进液管和出液管的下端分别与所述液冷装置的内壁固定连接，所述进液管和所述出液管的管壁上分别开设有出液孔和进液孔，所述进液管和所述出液管中液体流通方向相反。

优选的，所述竖直隔板的左右侧面上分别设有网格状水管和多个柱状分流柱，所述网格状水管位于所述左调温部中，所述出液孔位于所述进液管的下部，所述网格状水管的进水口靠近所述出液孔设置，所述网格状水管的出水口靠近所述导液孔设置，多个所述柱状分流柱点阵状分布在所述右调温部中，所述进液孔从上至下均匀分布在所述出液管上。

优选的，所述电池箱体的底部开设有与锂电池单元一一对应的安装槽，所述液冷盒任两个侧面分别与相邻的所述锂电池单元的外壁贴紧，所述液冷盒另两个侧面分别竖向连接有T 型凸条，所述电池箱体的箱壁上竖向开设有与所述T型凸条相适应的T型槽。

优选的，所述电池箱体的底部水平开设有条形通孔，所述条形通孔位于所述安装槽的下方，所述安装槽中开设有多个透气孔，所述透气孔与所述条形通孔连通，形成所述空气散热通道。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供的多模冷却一体化动力锂电池组在结构上将电池组设置在密闭的箱体内可以起到隔热、防水的作用，采用液冷和空冷结合的方式带走电池组因放电产生的热量，避免电池瞬间热量增高，通过锂电池单元之间设置液冷装置完成对流换热，并且在锂电池单元底部设有条形通孔，汽车在行走过程中，利用自然气流在条形通孔中流通形成空气散热通道，带走锂电池单元中传导到底部的热量；液冷装置中设置左右调温室，换热介质进入左调温室中的进液管后，经其下端的出液口进入的网格状水管中，然后经导液孔进入右调温室，再通过进液孔进入出液管，最终从出液管流出，缓和了换热介质在调温单元中分配不均，从而抑制换热能力在流通方向上产生偏差，通过在左右调温室中设置不同的介质流通路径，可以更有效顺畅的进行换热介质的分配，提高换热效率。本发明提供的多模冷却一体化动力锂电池组，可极大提高电动汽车电池系统的可靠性，实用性，并可延长其使用寿命。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为图1的分解结构示意图；

图3为本发明所述液冷装置的左视图；

图4为本发明所述液冷装置的右视图；

图5为本发明所述液冷装置的俯视图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

实施例1

如图1-5中所示，一种多模冷却一体化动力锂电池组，包括电池箱体1和竖直设置在该电池箱体1内的多个锂电池单元2，多个所述锂电池单元2平行放置，所述锂电池单元2的上方水平穿设有进液总管3和出液总管4，多个所述锂电池单元2沿着所述进液总管3和出液总管4的长度方向分布，相邻的两个所述锂电池单元2之间夹设有液冷装置5，所述液冷装置 5a包括竖直放置的液冷盒5a，所述液冷盒5a中设有竖直隔板5b，该竖直隔板5b将所述液冷盒5a分隔为左调温部和右调温部，所述左调温部中设有进液管5c，所述进液管5c的进液口与进液总管3连通，所述右调温部中设有出液管5d，所述出液管5d的出液口与出液总管4连通，所述竖直隔板5b的上部开设有导液孔5e，所述进液总管3、所述进液管5c、所述导液孔5e、所述出液管5d和所述出液总管4之间形成液冷通道；所述电池箱体1的底部开设有与锂电池单元2一一对应的安装槽9a，所述电池箱体1的底部水平开设有条形通孔10，所述条形通孔10位于所述安装槽9a的下方，所述安装槽9a中开设有多个透气孔9b，所述透气孔 9b与所述条形通孔10连通，形成所述空气散热通道。

图2、图3和图4中可以看到，所述进液管5c和所述出液管5d分别靠近所述电池箱体1 的箱壁设置，所述液冷盒5a任两个侧面分别与相邻的所述锂电池单元2的外壁贴紧，所述液冷盒5a另两个侧面分别竖向连接有T型凸条8a，所述电池箱体1的箱壁上竖向开设有与所述 T型凸条8a相适应的T型槽8b

图3、图4和图5中可以看到，所述进液管5c和所述出液管5d的上端均伸出所述液冷盒5a后分别与所述进液总管3和出液总管4连通，所述进液管5c和出液管5d的下端分别与所述液冷装置5a的内壁固定连接，所述进液管5c和所述出液管5d的管壁上分别开设有出液孔5f和进液孔5g，所述进液管5c和所述出液管5d中液体流通方向相反；

所述竖直隔板5b的左右侧面上分别设有网格状水管6和多个柱状分流柱7，所述网格状水管6位于所述左调温部中，所述出液孔5f位于所述进液管5c的下部，所述网格状水管6 的进水口靠近所述出液孔5f设置，所述网格状水管6的出水口靠近所述导液孔5e设置，多个所述柱状分流柱7点阵状分布在所述右调温部中，所述进液孔5g从上至下均匀分布在所述出液管5d上。

最后需要说明，上述描述仅为本发明的优选实施例，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。