本實(shí)用新型涉及一種電池包導(dǎo)熱裝置,屬于動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
在當(dāng)前能源與環(huán)境問題愈發(fā)嚴(yán)重的背景下,綠色能源引起了極大的關(guān)注,將鋰離子電池應(yīng)用于電動(dòng)汽車成為了研究熱點(diǎn)。由于電池自身的特性,需工作在適宜的溫度范圍內(nèi),溫度過高或過低都將影響電池的使用壽命、能量效率及其他性能發(fā)揮,甚至產(chǎn)生安全問題。另外電池包由大量的單體電芯串并聯(lián)組成,各單體電芯的發(fā)熱與散熱速率存在差異,致使電池包不同區(qū)域的單體電芯溫度不一致,加劇了電池的不一致性,影響使用性能,嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生安全問題。目前電池包的導(dǎo)熱主要為風(fēng)冷和液冷兩種方式,其中風(fēng)冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對簡單,但所需的風(fēng)道對電池箱的空間要求較大,而且冷卻速度慢,溫度一致性較差;液冷系統(tǒng)的冷卻速度快,溫度均勻性較好,但液冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,重量相對較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題,提供一種鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置,該電池包導(dǎo)熱裝置具有導(dǎo)熱率高,均溫性能好,結(jié)構(gòu)緊湊,便于擴(kuò)展與安裝等優(yōu)點(diǎn)。
解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案:一種鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置,包括液冷板和組合安裝在液冷板上的導(dǎo)熱板,所述液冷板在電池模塊前端與電池模塊前端面平行設(shè)置,所述液冷板與電池模塊前端面緊密貼合,液冷板與電池模塊的接觸側(cè)為平面結(jié)構(gòu),在液冷板上還具有換熱流道,所述導(dǎo)熱板垂直于液冷板安裝,導(dǎo)熱板面與電池模塊的側(cè)壁緊密貼合,在液冷板上設(shè)有導(dǎo)熱板安裝插口,導(dǎo)熱板前端穿過液冷板上的導(dǎo)熱板安裝插口固定在液冷板上,導(dǎo)熱板后端延伸至電池模塊后端面。
作為本實(shí)用新型的改進(jìn):在導(dǎo)熱板前端設(shè)有與液冷板平行的導(dǎo)熱板固定邊。
進(jìn)一步地,在導(dǎo)熱板的后端設(shè)有與液冷板平行的導(dǎo)熱板連接邊。
進(jìn)一步地,所述導(dǎo)熱板固定邊和導(dǎo)熱板連接邊由導(dǎo)熱板端部的直角折邊構(gòu)成,導(dǎo)熱板在電池模塊底面的投影呈L或Z形。
進(jìn)一步地,在導(dǎo)熱板固定邊與液冷板上設(shè)有導(dǎo)熱板固定螺孔,導(dǎo)熱板固定邊與液冷板通過螺釘固定。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):所述導(dǎo)熱板為平板熱管。
作為本實(shí)用新型的再進(jìn)一步改進(jìn):所述液冷板由基板和位于基上的換熱流道構(gòu)成,所述換熱流道至少具有一個(gè)換熱介質(zhì)入口和一個(gè)換熱介質(zhì)出口。
進(jìn)一步地,所述換熱流道為焊接在基板上的金屬導(dǎo)熱管,金屬導(dǎo)熱管在基板平面上呈蛇形折曲盤繞。
作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn):所述導(dǎo)熱板的厚度為1~10mm,所述導(dǎo)熱板的寬度為30~200mm,所述導(dǎo)熱板的長度不小于電池模塊的長度。
作為本實(shí)用新型最佳方案:所述導(dǎo)熱板的數(shù)量為電池模塊的數(shù)量加1,所述導(dǎo)熱板與電池包內(nèi)的每個(gè)電池模塊接觸位置與接觸面積一致。
有益效果:本實(shí)用新型的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置,由于采用了所述鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置包括液冷板和組合安裝在液冷板上的導(dǎo)熱板,所述液冷板在電池模塊前端與電池模塊前端面平行設(shè)置,所述液冷板與電池模塊前端面緊密貼合,液冷板與電池模塊的接觸側(cè)為平面結(jié)構(gòu),在液冷板上還具有換熱流道,所述導(dǎo)熱板垂直于液冷板安裝,導(dǎo)熱板面與電池模塊的側(cè)壁緊密貼合,在液冷板上設(shè)有導(dǎo)熱板安裝插口,導(dǎo)熱板前端穿過液冷板上的導(dǎo)熱板安裝插口固定在液冷板上,導(dǎo)熱板后端延伸至電池模塊后端面的技術(shù)方案,導(dǎo)熱板本體與電池包內(nèi)電池模塊表面接觸,前端與液冷板接觸,在電池模塊與液冷板之間傳導(dǎo)熱量,將電池包內(nèi)的溫度快速均衡。當(dāng)電池包溫度過高時(shí),導(dǎo)熱板將熱量快速傳遞給液冷板,液冷板內(nèi)通入低溫?fù)Q熱介質(zhì),低溫?fù)Q熱介質(zhì)吸收熱量并將熱量帶出;當(dāng)電池包溫度過低時(shí),液冷板內(nèi)通入高溫?fù)Q熱介質(zhì),高溫?fù)Q熱介質(zhì)將熱量傳遞給導(dǎo)熱板,導(dǎo)熱板將熱量傳遞給電池包,使電池包工作在適宜的溫度范圍內(nèi)。由于采用了所述液冷板與導(dǎo)熱板組合安裝的可以折式結(jié)構(gòu),使本實(shí)用新型的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置具有良好的擴(kuò)展性,當(dāng)電池包內(nèi)的電池模塊數(shù)量增加時(shí),增加液冷板的長度和導(dǎo)熱板的數(shù)目即可,當(dāng)電池模塊內(nèi)單體電芯數(shù)量增加時(shí),增加導(dǎo)熱板的長度即可。本實(shí)用新型電池包導(dǎo)熱裝置,具有結(jié)構(gòu)緊湊,安裝方便,便于擴(kuò)展,熱導(dǎo)率高,均溫性能好等優(yōu)點(diǎn)。由于采用了在導(dǎo)熱板前端設(shè)有與液冷板平行的導(dǎo)熱板固定邊的技術(shù)特征,不但方便了導(dǎo)熱板與液冷板的連接固定,而且可以使導(dǎo)熱板與液冷板的連接部的接觸面積更大,導(dǎo)熱效果更好。由于采用了在導(dǎo)熱板的后端設(shè)有與液冷板平行的導(dǎo)熱板連接邊的技術(shù)特征,可以方便地將各導(dǎo)熱板的后端也連接起來并固定,一方面增加了導(dǎo)熱板的穩(wěn)定性,使電池組的抗振動(dòng)、抗沖擊性更好,另一方面,導(dǎo)熱板后端連接在一起也有利于導(dǎo)熱板后端溫度快速均衡,使各電池模塊的溫度更趨一致。由于采用了所述導(dǎo)熱板固定邊和導(dǎo)熱板連接邊由導(dǎo)熱板端部的直角折邊構(gòu)成,導(dǎo)熱板在電池模塊底面的投影呈L或Z形的技術(shù)特征,通過折曲制成導(dǎo)熱板固定邊或連接邊,使固定邊或連接邊與導(dǎo)熱板本體(電池模塊接觸部)成為一體結(jié)構(gòu),使導(dǎo)熱板的導(dǎo)熱性能更好,機(jī)械強(qiáng)度更高。由于采用了在導(dǎo)熱板固定邊與液冷板上設(shè)有導(dǎo)熱板固定螺孔,導(dǎo)熱板固定邊與液冷板通過螺釘固定的技術(shù)特征,方便了導(dǎo)熱板與液冷板之間的組裝和固定,更可以根據(jù)實(shí)際需要方便地更換導(dǎo)熱板。由于采用了所述導(dǎo)板為平板熱管的技術(shù)特征,使導(dǎo)熱板的導(dǎo)熱性能更好,電池組內(nèi)各單體電芯的溫度更均衡。由于采用了所述液冷板由基板和位于基上的換熱流道構(gòu)成,所述換熱流道至少具有一個(gè)換熱介質(zhì)入口和一個(gè)換熱介質(zhì)出口的技術(shù)特征,使本實(shí)用新型的電池包導(dǎo)熱裝置可以方便地與電池包外的換熱介質(zhì)循環(huán)裝置連接,形成換熱介質(zhì)的循環(huán)回路。由于采用了所述換熱流道為焊接在基板上的金屬導(dǎo)熱管,金屬導(dǎo)熱管在基板平面上呈蛇形折曲盤繞的技術(shù)特征,使液冷板的結(jié)構(gòu)更簡單,制造成本更低,結(jié)構(gòu)更緊湊,并且更易于日常維護(hù)和檢修。由于合理地限定了導(dǎo)熱板的尺寸,使本實(shí)用新型的導(dǎo)熱板可以滿足不同規(guī)格的電池包的導(dǎo)熱要求。由于根據(jù)電池模塊的數(shù)量合理地限定了導(dǎo)板板的數(shù)量,確保每一電池模塊的側(cè)壁均與對應(yīng)的導(dǎo)熱板接觸、換熱,且導(dǎo)熱板與電池包內(nèi)的每個(gè)電池模塊接觸位置與接觸面積一致,保證了導(dǎo)熱的均勻性。
附圖說明
附圖是用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本實(shí)用新型,但并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
圖1是本實(shí)用新型的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置在電池包中與電池模塊的裝配圖;
圖2是本實(shí)用新型的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置中液冷板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實(shí)用新型的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置中導(dǎo)熱板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本實(shí)用新型的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置中液冷板與導(dǎo)熱板的裝配圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本實(shí)用新型,并不用于限制本實(shí)用新型。
需要說明的是,本實(shí)施例中的單體電芯為方形單體電芯,在本部分所采用的“前、后”、“左、右”、“上、下”等代表方位的術(shù)語其中,所謂“前、后”在附圖中表示沿單體電芯的厚度方向及單體電芯疊置方向,即附圖中的X方向;所謂電池模塊兩側(cè)在附圖中表示沿單體電芯的寬度方向的兩側(cè)面,即附圖中的Y方向;所謂“上、下”在附圖中表示沿單體電芯的高度方向,即附圖中的Z方向。這些術(shù)語僅為描述方便而使用,不能解釋為對本實(shí)用新型的限制,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
圖1示出了本實(shí)用新型的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置使用狀態(tài),所述鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置,包括液冷板4和組合安裝在液冷板上的導(dǎo)熱板5,所述液冷板在電池模塊1前端與電池模塊前端面平行設(shè)置,所述液冷板與電池模塊前端面緊密貼合,液冷板與電池模塊的接觸側(cè)為平面結(jié)構(gòu),在液冷板上還具有換熱流道44,所述導(dǎo)熱板垂直于液冷板安裝,導(dǎo)熱板面與電池模塊側(cè)壁2緊密貼合,在液冷板上設(shè)有導(dǎo)熱板安裝插口,導(dǎo)熱板前端穿過液冷板上的導(dǎo)熱板安裝插口固定在液冷板上,導(dǎo)熱板后端延伸至電池模塊后端面,液冷板與導(dǎo)熱板通過螺絲3連接固定。
圖2示出了本實(shí)用新型的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置中液冷板的結(jié)構(gòu)。所述液冷板4由基板43及換熱流道44組成。所述基板為鋁板、銅板或其它具有良好導(dǎo)熱性能和機(jī)械強(qiáng)度的金屬板。在基板的上、下兩個(gè)面上各有八個(gè)安裝孔47,分別對應(yīng)八個(gè)電池模塊上的安裝孔。所述基板大面上設(shè)有九個(gè)矩形導(dǎo)熱板安裝插口45。在基板上還設(shè)有九個(gè)固定螺孔46。所述換熱流道至少具有一個(gè)換熱介質(zhì)入口41和一個(gè)換熱介質(zhì)出口42,換熱介質(zhì)的入口和出口分別與電池包外的換熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)連接,實(shí)現(xiàn)換熱介質(zhì)在換熱流道內(nèi)的流動(dòng)和換熱。所述換熱流道為焊接在基板上的銅管、鋁管或其它具有良好導(dǎo)熱性能和機(jī)械強(qiáng)度的金屬導(dǎo)熱管,金屬導(dǎo)熱管在基板平面上呈蛇形折曲盤繞。
本實(shí)施例中的流道7為焊接在基板上的銅導(dǎo)熱管,所述流道7為單進(jìn)單出式流道,所述流道7的熱介質(zhì)入口與熱介質(zhì)出口在同側(cè)。在具體使用過程中也可以根據(jù)具體情況將換熱流道設(shè)計(jì)成單進(jìn)多出、多進(jìn)單出或多進(jìn)多出,熱介質(zhì)入口與熱介質(zhì)出口也可以設(shè)置在異側(cè)。
圖3示出了導(dǎo)熱板的結(jié)構(gòu),在導(dǎo)熱板前端設(shè)有與液冷板平行的導(dǎo)熱板固定邊52,所述導(dǎo)熱板固定邊由導(dǎo)熱板前端部的直角折邊構(gòu)成,導(dǎo)熱板在電池模塊底面的投影呈L形,在導(dǎo)熱板固定邊設(shè)有導(dǎo)熱板固定螺孔51。 圖中, L形尺寸較小邊為導(dǎo)熱板固定邊, L形尺寸較大的邊為導(dǎo)熱板本體53,在導(dǎo)熱板固定邊和導(dǎo)熱板本體后端上各有一個(gè)固定螺孔54,所述導(dǎo)熱板的厚度為1~10mm,優(yōu)選為2mm,寬度為30~200mm ,優(yōu)選為50mm,導(dǎo)熱板的長度根據(jù)電池模塊的尺寸確定,導(dǎo)熱板的長度不小于電池模塊的長度。
進(jìn)一步地,也可以在導(dǎo)熱板的后端設(shè)有與液冷板平行的導(dǎo)熱板連接邊,所述導(dǎo)熱板連接邊由導(dǎo)熱板后端部的直角折邊構(gòu)成,導(dǎo)熱板在電池模塊底面的投影Z形,在導(dǎo)熱板連接邊設(shè)有固定螺孔。采用這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱板可以方便地在電池模塊的后端增設(shè)液冷板,導(dǎo)熱效果更好。
所述導(dǎo)熱板優(yōu)選為平板熱管。
圖4為液冷板與導(dǎo)熱板的裝配圖,以八個(gè)電池模塊構(gòu)成的鋰離子電池包為例,所述鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置由一個(gè)液冷板與九塊導(dǎo)熱板組成。所述九塊導(dǎo)熱板本體分別穿過基板上的九個(gè)矩形導(dǎo)熱板安裝插口。導(dǎo)熱板固定邊與基板平行并緊密貼合,導(dǎo)熱板本體緊貼電池模塊側(cè)壁。導(dǎo)熱板固定邊上的固定孔與基板上的固定孔通過螺絲固定,導(dǎo)熱板本體后端的固定孔與電池模塊通過螺絲固定。導(dǎo)熱板固定邊與基板的接觸面之間涂有導(dǎo)熱硅膠,以確保導(dǎo)熱板與基板良好的熱接觸。
本實(shí)施例中的電池包包括八個(gè)電池模塊1,所述鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置包括一個(gè)液冷板4與九個(gè)導(dǎo)熱板5。所述液冷板的基板上、下兩個(gè)面上的安裝孔分別與八個(gè)電池模塊通過螺絲固定。
以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。