[发明专利]一种多模组共用一个恒压装置的两相浸没式电池液冷系统

说明书

本发明属于动力电池的技术领域，提供了一种多模组共用一个恒压装置的两相浸没式电池液冷系统。利用氟化液在电池表面的汽化来带走电池在工作过程中所产生的热量，汽化的氟化液在箱体上盖板表面以及储气室内部凝结，凝结所放出的热量被冷却盘管中的冷却工质吸收，使得电池最高温度以及不同电池单体之间的温差得到了有效控制。相比于传统的两相浸没式电池液冷装置具有以下优点：利用储气室内部活塞的位置移动来缓冲箱体内的脉冲压力，使得箱体无需承受脉冲的压力载荷，提高了系统的稳定性；氟化液蒸汽的冷凝速率会随着电池产热速率的变化而变化，因此可以控制电池箱体内的温度和压力基本稳定。

技术领域

本发明属于动力电池的技术领域，具体属于一种多模组共用一个恒压装置的两相浸没式电池液冷系统

背景技术

新能源汽车在环境保护和能源利用方面极具优势，作为新能源汽车心脏的动力电池更是得到了众多企业的关注。锂电池由于具有能量密度高循环寿命长等优点被广泛应用于电动汽车。温度是影响锂电池储电和安全的主要因素，在温度过高下工作导致电池性能快速衰退，甚至引发热失控。因此设计一种高效的电池热管理系统是提升电动汽车整体性能的必要条件。

目前电池热管理的方式主要有：风冷式、液冷式、相变材料冷却、制冷剂直冷以及目前受众多学者关注的两相浸没式电池液冷。例如谭思聪等人在“基于氟化液的密封浸没式电池包及其冷却系统”专利中(专利号：201822187949.3)提出将整个电池模组浸没在氟化液中，氟化液直接与电池表面接触，取热能力强，且无接触热阻。整个散热过程充分利用了氟化液的相变，散热效率高、能耗低。

两相浸没式液冷虽然具有诸多优点，但其要求电池箱体是密闭的。由于电池在工作过程中箱体内部存在脉冲压力，因此电池箱体会因长时间承受脉冲应力载荷而缩短使用寿命。鉴于上述两相浸没式液冷所存在的问题，本发明提出了一种多模组共用一个恒压装置的两相浸没式电池液冷系统，利用储气室内部活塞的位置移动来缓冲箱体内的脉冲压力，使得箱体无需承受交变的压力载荷，提高了系统的稳定性。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供了一种多模组共用一个恒压装置的两相浸没式电池液冷系统。利用储气室内部活塞的位置移动来缓冲箱体内的脉冲压力，使得箱体无需承受交变的压力载荷，提高了系统的稳定性。

本发明的技术方案：

一种多模组共用一个恒压装置的两相浸没式电池液冷系统，其特征在于，该相互连通且带有压力缓冲装置的两相浸没式电池液冷系统包括：电池组模块、恒压模块以及冷却模块；

其中，电池组模块包括：电池1、箱体2、氟化液3、液相连通管4、气相连通管5、箱体上盖板6；其中电池1位于箱体2底部；液相连通管4连接于箱体2两侧的下方位置，气相连通管5连接于箱体2两侧的上方位置，两者分别用于平衡不同电池模组内氟化液3液位以及氟化液蒸汽压；当电池处于工作状态时，电池开始产生热量。在散热的初始阶段，氟化液未达到沸点，氟化液利用显热来吸收电池在工作过程中所产生的热量。随着电池工作的继续进行，当氟化液达到沸点时，氟化液开始沸腾，利用潜热来吸收电池所放出的热量。沸腾产生的氟化液蒸汽在箱体上盖板6表面凝结，凝结所放出的热量随即冷却盘管7内的冷却工质带走。

恒压模块包括：储气室8、活塞9以及弹簧10；储气室通过液相连通管4和气相连通管5与箱体连接。活塞9位于储气室内，通过弹簧10与储气室连接。冷却模块包括：冷却盘管7、压缩机11、冷凝器12以及节流阀13供制冷剂循环；冷却盘管7、压缩机11、冷凝器12以及节流阀13依次通过管路连接成环。所述的储气室8通过液相连通管4和气相连通管5与箱体连接，且与箱体之间构成的空间是密闭的。

所述储气室8的上端设有冷却管路且该冷却管路与冷却模块相连。

所述储气室8下边缘的高度应高于或等于箱体内氟化液液位的高度。

所述的活塞9可以在储气室8内左右移动，在电池未工作的初始状态下，活塞9位于储气室8的最左端。