阅读说明：本技术 电池间连接线路的液冷技术 (Liquid cooling technique for connecting circuit between batteries ) 是由 胡定灏 于 2021-07-20 设计创作，主要内容包括：电池间连接线路的液冷技术是将单体电池与单体电池之间的连接线路中的一部分经过绝缘工艺后浸泡在有冷却液流经的管道中,多个管道串接后与水箱散热器和电子水泵构成冷却液循环回流的系统,冷却液可以为连接线路进行冷却和加热,由连接线路再与电池内部导体进行冷热传递,可以减少电池组中由于单体电池热失控引起整个电池组热失控的风险,也可以高效地对电池组进行冷却与加热。(The liquid cooling technique of interconnecting link between battery is soaking in the pipeline that has the coolant liquid to flow through behind the insulation process in the interconnecting link between single cell and the single cell, a plurality of pipelines concatenate the back and constitute the system that coolant liquid circulation backward flow with water tank radiator and electronic water pump, the coolant liquid can cool off and heat for interconnecting link, carry out cold and hot transfer with battery inner conductor again by interconnecting link, can reduce in the group battery because the single cell thermal runaway arouses the risk of whole group battery thermal runaway, also can cool off and heat the group battery high-efficiently.)

电池间连接线路的液冷技术

技术领域

电池间连接线路的液冷技术涉及到动力电池、储能电池的热管理领域，特别是涉及到预防和控制电池的热失控领域。

背景技术

目前新能源动力电池分为方形电池和圆柱形电池，方形电池大都采用铝箔和铜箔作为电池的内部材料，这些金属导电箔片间隔着绝缘物紧密的贴合在一起，箔片延伸出的部分与贯穿盖板的电极桩头相焊接。电池的内部箔片在充电过程和放电过程中势必会产生热，这些热首先会通过箔片传递给电极桩头，电极桩头再传递给固定其的盖板，盖板再传递给具有较大面积且导热性能较好的人铝质外壳。同时也通过连接单体电池与单体电池间的连接镍片(排)或铜片(排)在由多个电池Pack成的电池模组中传递。如果电池模组中的其中一个单体电池发生热失控，那么这个故障单体电池中的热能第一时间是经镍片(排)或铜片(排)传递给与其相连的单体电池，即故障电池通过连接线路对其他正常电池进行加热，使整个电池模组的温度一起升高，甚至引发整个电池模组中的所有电池全部出现热失控故障。在电池pacK中，现有技术只是对单体电池与单体电池的外壳接触进行距离或物质隔离，其原理是减缓发生热失控的单体电池产生的热通过空气和壳体接触而传递的速度，而热的传递主要是通过导电连接线路直接传递给其他电池的内部箔片，因为金属导体即镍片(排)和铜片(排)的导热性能优于空气、绝缘材料的导热性能。现有电池模组的pack技术，都是直接采用镍片(排)、铜片(排)等合金导体通过焊接或螺栓进行单体电池与单体之间的连接的，即电池模组中的串联或并联是直接使用镍片(排)、铜片(排)等合金导体连接的。上述合金导体作为连接器、汇流排在电池模组中存在。除了与电池的电极桩头连接处之外的其他地方均用绝缘热缩管包裹或裸露在空气中，合金导体的热能通过空气传播而实现散热降温的效率非常低下。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种电池间连接线路的液冷技术，该技术是指将电池间的连接线路，如镍片(排)、铜片(排)的除了需与电极桩头连接的位置外的部分，经由绝缘漆涂层处理后浸泡在″水道″中，″水道″中的冷却液与上述片(排)进行热交换，即对其进行加热或冷却。

比较适宜的是，″水道″在方形电池的应用中尽量设计成长方扁形，以期达到尽可能的减少其增加电池模组的高度，如方形电池的电极是方形的，与盖板的高度差为5-8毫米，″水道″平放在方形电池盖板上的两端电极桩头之间，其厚度(高度)不应超过电极桩头10毫米。

比较适宜的是，″水道″内部空腔为长方形结构，以期达到方便合金导电片的安装。

比较适宜的是，″水道″由耐高温的塑料上盖、下盖组成，将经过绝缘漆处理后的合金导电片放置在上盖和下盖之间，露出所需要的连接端子，经过热塑处理，使上下盖密封粘接、又使合金导电片的延伸出″水道″外的连接端子与上下盖的接触部位形成密封。

比较适宜的是，个体″水道″的两端封住，但在下盖的两端各有连接嘴，由多个个体″水道″通过连接嘴形成一个冷却液的循环回流系统。

比较适宜的是，合金导电片在″水道″中以波浪状呈现，以期达到与冷却液有更大接触面积。

比较适宜的是，合金导电片浸泡在冷却液中的部位的绝缘所采用的绝缘物质为导热性能稳定的、至少能耐200度高温的绝缘漆，涂覆厚度可根据应用场景进行设计。比较适宜的是，在多个单体″水道″通过管路连接形式的循环回流中，设置有″水箱″散热器和电子水泵。电子水泵可根据电池实时动态的冷/热需求进行冷却液流速的控制，以及冷/热液体介质的选择。″水箱″散热器安装在电组箱以外的位置，其功能是将各个″水道″中收集到的热，通过其翘片与外部空气进行热交换。

具体实施方式

实施例1：采用市售的同型号的大单体方形电池4块，其规格为28mmx145mmx110mm，电极桩头与盖板的高度差为5mm，正、负极桩头之间的间隔距离是70mm。将0.2mm厚、长为118mm、宽为25mm的镍带制作成钉耙状的汇流排，汇流排的″耙钉″即为与电极桩头焊接的端子，端子与端子之间的间距以实际应用而设定，此实施例的间距为10mm，设置了4个端子，端子的长度为15mm，即汇流排除了4个端子外的部分的宽度为10mm，用绝缘漆对宽度为10mm的汇流部分进行绝缘处理后，放入内空长为120mm、宽为11mm、高为5mm的塑料″水道″中，其壁厚为1mm。塑料″水道″由上下盖组成，汇流排安置在上下盖形成的空腔中，汇流排的端子部分延伸出″水道″之外。经热塑工艺后，上下盖密封，形成了汇流排除端子外的部分都置于″水道″中。然后将两块上述带有″水道″的汇流排安装在上述4块电池的正、负极桩头之间，并分别焊接在上述4块电池的正、负极上，即4块电池为并联。两个汇流排的″水道″通过位于管体两头的连接嘴与散热水箱、电子水泵串起来，由此形成一个可循环的冷却液通道。4块电池之间用2mm厚的，长宽与电池相应的绝缘环氧板隔离。在室温25度下用电加热器对其中一块电池进行40度恒温加热，分别在两种工况下进行，一种是″水道″中没有冷却液，一种是″水道″中充满冷却液。在″水道″中没有冷却液的工况是电加热器工作5分钟时，被加热的电池的电极桩头和另外三块电池的电极桩头和汇流排的温度均为40度。在″水道″中充满冷却液，冷却液采用的是市售的车用防冻液，整个循环回流系统正常工作的工况下，电加热器工作25分钟后，被加热的电池和另外三块电池电极桩头及汇流排、冷却液的温度均保持在29度。通过上述两种工况下的对比实验，得出以下结论：一、将电池间的连接线路中的部分设置在冷却液管道中，可以十分有效的将电池或电池组产生的热通过冷却液和水箱散热器实现降温。二、电池模组中的某一单体电池产生的热通过被冷却液浸泡的汇流排时，汇流排与冷却液实现了热交换，热能被衰减，缓解了对与之相连接的电池间的热传递。综上所述，本发明提供的电池间连接线路的液冷技术，可以有效的利用液体介质良好的流动性、热传导性对连接线路、电池及电池模组进行散热冷却。反之，也可以对连接线路、电池及电池模组进行加热升温。

上述实施例仅为本发明的部分实施例，而不是所有实施例。

本发明具有结构简单，制作成本低及制作工艺成熟等优点。可使用在车船、储能等领域的电池pack中，预防和减缓热失控的发生。