一個電池小組。
[0050]在本實用新型中，優先推薦的冷卻液(冷卻劑)為水。當采用水作為冷卻液時，不僅具備優良的冷卻效果，同時水的成本低、安全、不燃，在制造、使用和壽命終止時對環境無有害影響。尤其是當電池單體發生意外短路放熱時，本實用新型的冷卻裝置為電池組提供充分的冷卻能力，在26265、18650等電池規格下，短路所導致的升高的溫度能夠通過冷卻表面冷卻劑迅速的散發，其散熱功率大于電池的內部傳導功率和短路釋放的功率，可以有效阻止電池單體的熱失控的發生，提高電池組在意外情況下的可靠性。
[0051]在本實用新型中，電池單體可以為圓柱型或方形或袋裝形式，依靠電池支架，從而實現電池單體相互之間保持一定的小間隙或氣、液通道的聯通，且使電池單體穩固相連成一個電池小組。
[0052]在本實用新型中，電池單體外殼與電池的正負兩極的回路具有可靠絕緣，如可以選用具有可靠防水絕緣層的電池單體;該絕緣層能保證電池組的整個壽命周期內與冷卻液絕緣良好，絕緣層將耐受電池組的全部電壓。絕緣層例如可采用聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯等絕緣材料制成，可單獨或復合涂層，涂層厚度為0.0lmm到0.2mm；在滿足絕緣可靠性能下，薄的涂層有更好的散熱性能。也可以選用內部絕緣的金屬殼體。此屬于常規技術。
[0053]殼體為難燃的穩定絕緣材料制成，具有一定的結構強度，從而保證冷卻液和氣體的不泄漏和對外部氣體的可靠隔離。可以是由金屬薄層和塑料制成的復合結構。尤其是在電池單體為鋼殼結構時，冷卻介質采用推薦的水或醇的水溶液時，工作時電池組內部處于負壓狀態，殼體可以采用柔性材料(例如為薄金屬殼體和氯乙烯涂層的復合結構)，外部的大氣壓將殼體緊壓在電池單體組成的組合上，利用電池殼體和支架形成的整體構成的電池組的主體受力結構，減少電池組對殼體的結構強度需要，進一步減輕電池組重量。難燃材料為進一步提尚電池組在意外時的安全性。絕緣的內部表面提尚電池的可靠性，同時為主回路的絕緣失效監測提供基礎。
[0054]當電池單體為軟袋包裝時，在電池單體間設置隔離板，該隔離板的目的是使電池單體之間保持一定的間隙，從而使冷卻液及其冷卻液蒸汽可與電池單體相接觸。該隔離板的另一作用是維持軟袋包裝的原狀態，即，避免冷卻層的低氣壓引起的軟袋包裝脹氣對電池造成的損害。
[0055]本實用新型的工作原理如下:
[0056]液體的沸點和蒸氣壓有確定的對應關系，這是由其自身特性所決定;如水的狀態圖(圖8):
[0057]右下部弧線為氣態和固液態的飽和蒸氣壓-溫度曲線，一定溫度下當氣、液或氣、固共存的情況下，平衡后對應有確定的壓力，反之當有確定的壓力時，平衡后有確定的溫度，所以只要在電池組(即，殼體內的電池單體)中需要恒溫冷卻的地方保持有氣液或氣固共存的狀態，同時維持相同的蒸汽壓力，既可以保持相同的溫度。
[0058]當處于平衡的電池組中某個電池單體溫度上升時，其外部的液體(冷卻液)將立刻沸騰蒸發，蒸發時吸收的潛熱將相應的高溫的電池單體降溫，蒸發的氣體分布到電池組的內部空間中(即，殼體內)，電池組的內部壓力略微提高，并均勻迅速使一部分冷卻液蒸汽冷凝，所有的電池單體的溫度均略微上升一點，保持在新的蒸氣壓所對應的溫度下。整個傳播過程速度由蒸汽的流動速度決定，既內部的聲音傳播速度。相反的當有某些部位的電池單體的溫度下降時，該處將引起其表面的冷卻液蒸汽冷凝，釋放潛熱，蒸汽的冷凝引起殼體內的壓力下降，部分的冷卻液蒸發能彌補點壓力下降，殼體內的壓力整體有些微的下降。這樣電池單體只要有冷卻介質(冷卻液)保持在表面，就能保持相同的溫度。過程類似于熱管，在本實用新型中將整個電池組作為了一個大型的熱管，并在其內部進行熱量的傳遞，作為溫度控制的散熱部分和加熱部分作為散熱系統的一個輔助裝置。
[0059]本實用新型有別于通常熱管的應用，一是在電池溫度控制的應用中工作溫度比較低，正常工作時傳熱功率要求不高，水在此時的較低的蒸發限恰好可以滿足應用要求，而作為熱管中在此溫度區采用水作為介質因效率低下已經不合適了。二是在電池組的低溫工況中，當低于0°C時電池組需要預熱，以保證電池的安全、低損耗的工作，利用冰的升華效應均熱，仍然可以迅速保持電池組的均溫。當然此時的要求是電池組內的不凝氣體的壓力要盡量低于相應溫度下的水的飽和蒸氣壓，而這在工藝上是可以得到保證的。而在熱管中由于介質成為固體失去交換能力，在此狀態下已經失效。三是此系統始終保證冷卻部位的介質浸潤，因此不存在通常熱管的啟動問題。四是當電池處于意外狀態時，需要緊急強化冷卻時，溫度將高于50°C，而此時水作為冷卻介質的效率將處于極高效的工作范圍。其工況性能十分匹配電池組的冷卻需要。
[0060]當用水作為介質時，即使電池組處于意外燃燒狀態時，一方面可以提供消防的冷卻功能，同時相對于其他的冷卻介質，不燃燒，不助燃，同時對環境又安全友好。
[0061 ]本實用新型具有如下技術優勢:
[0062]1、本實用新型通過固、液與氣體的相變潛熱，對電池組單體進行均溫冷卻，通過蒸氣壓與沸點確定關系的特性保證了電池溫度的一致性，尤其是實現了電池的均溫控制，溫度差小于1°C。對比已有的電池冷卻技術的溫度更均等，可以進一步保證電池的工作壽命。
[0063]2、冷卻介質對單個電池的冷卻效果四周均勻一致，進一步提高了電池的循環壽命O
[0064]3、使用冷卻介質(冷卻液)隨時可以迅速高效冷卻電池，阻止電池單體發生熱失控的可能，可實現系統的本質熱安全。
[0065]4、本實用新型結構簡單，核心系統只要一個可靠密封的容器(S卩，殼體)以及電池支架、冷卻液和能形成毛細效應的吸水層，即可實現本質可靠的無源均溫功能。一個實現例中電池成組后僅僅增加了 20%的附加重量。
[0066]5、當本實用新型在殼體內腔的上半部或者在殼體的外部設置用于使冷卻液蒸汽被冷卻的散熱裝置，在殼體內腔的下半部設置用于加熱冷卻液的加熱裝置時；可以在被動熱管理基礎上實現主動熱管理，可以通過簡單控制蒸汽的流動，實現對電池組的無動力散熱管理，也可以在極端的外部環境情況下進行主動熱管理。從而提高電池在高溫高寒的極端環境下適應性能，及保持在工作溫區內的最佳工作溫度的性能。
[0067]6、采用水做為冷卻介質時，成本低，安全性好，同時對環境友好。
[0068]7、對本系統的狀態和失效可以做有效的監控，保證處于安全可靠的工作狀態。即使系統泄漏，導致真空狀態的消失，冷卻系統仍然可以提供必要的冷卻功能，只是系統的均溫性能和散熱速度下降。
[0069]8、系統能夠在采用水做冷卻劑的情況下，在低于0°C的環境下適應電池的冷卻和均溫要求。
[0070]9、由于簡化了冷卻的結構，采用了液態和氣態的介質進行冷卻，電池組的體積得以最大可能的縮小。
【附圖說明】
[0071]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0072]圖1為帶有冷卻裝置的電池組的俯視示意圖；
[0073]圖2是圖1的A-A剖的剖視局部示意圖；
[0074]圖3是電池小組2串聯相連的電路不意圖；
[0075]圖4是隔板30的正面視圖；
[0076]圖5是實施例2使用狀態不意圖；
[0077]圖6是實施例3的使用狀態不意圖；
[0078]圖7是電池支架3的示意圖。
[0079]圖8為水的狀態圖。
【具體實施方式】
[0080]實施例1、一種帶有冷卻裝置的電池組，包括密封的殼體I，在殼體I的內腔中設置由縱橫交錯的隔板30組合而成的網格狀的分割區(例如為如圖1所述的8個分割區)，在每個分割區內設置I個電池小組2，正極向上的電池小組2和負極向上的電池小組2依次交錯排列于上述分割區內，且上述電池小組2通過主回路導線以并串聯的方式相連(如圖3所述，備注說明:該并串聯的方式屬于常規技術)。主回路導線可與殼體I設計成一體的形式，這樣更能簡化結構。
[0081]備注說明:為了使圖面更加清晰;上述主回路導線在圖中作省略處理。
[0082]每個電池小組2的具體結構如下:
[0083]每個電池小組2由若干個的電池單體20并聯而成(例如為如圖1所述的25個電池單體20)；電池單體20相互之間具有0.1?5mm的小間隙；電池單體20必須選用外殼具有與正負極回路可靠絕緣的電池單體，或者外表面涂敷有可靠防水絕緣層。
[0084]每個電池小組2內的電池單體20的正極通過保險絲5與電池引出線6相連;從而實現對整個電池組進行過流保護。為了簡化結構，該電池引出線6可與殼體I設計成一體，SP，使電池引出線6包裹在殼體I的內壁中。
[0085]電池單體20可為圓柱電池單體、方形電池單體、或袋狀電池單體；
[0086]隔板30與殼體I固定相連，隔板30的高度等于或略小于殼體I內腔的高度，隔板30的下端面與殼體I的底部密封的固定相連