太赫茲波微熱管動力電池組的制作方法

本發明涉及車用電動汽車動力電池組熱管理領域，尤其是一種太赫茲波微熱管動力電池組。

背景技術：

以電動汽車為代表的新能源汽車產業是國家“十三五”時期重點發展的戰略新興產業之一。電池包作為電動汽車以及混動汽車的主要儲能裝置，是電動汽車和混動汽車的關鍵設備之一，電池包內溫度上升將嚴重影響電池組的電化學系統的運行、循環壽命和充電可接受性、電池包功率、安全性和可靠性；電池包中各單元之間的溫度不均衡最終會影響電池性能的一致性及電池荷電狀態估計的準確性，影響到電動車的系統控制及壽命。因此，電池包的熱管理成為影響新能源汽車產業生存和發展的瓶頸問題。為了提高整車性能，使電池組發揮最佳性能和壽命，需要優化電池包的結構，設計先進的電池包熱管理系統。

目前較為經濟和容易實現的電池組熱管理方式為氣冷方式，即令電池組中的電池單元之間存在一定間隙，并在電池箱上設置入風口和出風口，用風扇將外部的冷空氣吹入電池箱中，通過電池單元之間的間隙帶走熱量，但這種方式不能保證所有的電池均勻受風，部分電池單元的局部升溫導致電池箱內溫度場分布不均。同時，由于風冷式的實現需要電池包內部和外部環境直接相通，而電動汽車如果在極端溫度環境下工作，電池包內的溫度可能超過電池包的安全溫度，也會導致電池包無法正常工作。

技術實現要素：

本發明主要針對現有技術所存在的結構復雜，散熱速度慢等技術問題，提供一種結構簡單，散熱速度快的太赫茲波微熱管動力電池組。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

太赫茲波微熱管動力電池組，包括電池組外殼、電池單元和太赫茲波微熱管；電池組外殼包括截面為矩形的風道，風道兩側分別設置進風口和出風口；電池單元包括若干個單體電池封裝組成，單體電池間互相留有空隙；電池單元可固定或活動的設置在風道內，單體電池間的空隙內設置太赫茲波微熱管；太赫茲波微熱管依次包括蒸發段、絕熱段和冷凝段，底部的蒸發段設置在電池單元內，頂部涂覆有太赫茲波發射涂層的為冷凝段，余下部分為絕熱段。

電池單元為若干個單體電池通過軟質封裝而成，單體電池間留有空隙，太赫茲波微熱管通過單體電池間預留的間隙貼合在單體電池上，封裝好的電池單元放置在電池組外殼內，電池組外殼設置有風機、進風口、風道、出風口以及溫感探頭。電動汽車或混動汽車運行時，通過電池單元進行充、放電，達到使用運行效果，電池單元在運行過程中會產生大量熱量，熱量通過單體電池間的太赫茲波微熱管傳遞到風道，此時汽車控制器通過溫感探頭探測到環境溫度并反饋至控制器，當環境溫度處于電池單元的安全溫度區間時，汽車控制器控制風機啟動，將電池單元的熱量輸送至車外，保證電池單元處于安全溫度；當溫感探頭探測到環境溫度超出電池單元的安全區間時，汽車控制器控制風機和溫度調節系統開啟，將環境空氣調節至電池單元安全溫度區間，并將調節好的空氣通過進風口送入風道，并將風道內的高溫空氣從出風口帶出，保證電池單元處于安全溫度。

太赫茲波微熱管會在所布空間內布滿太赫茲波，換熱效率為普通扁平熱管的3-5倍，太赫茲波微熱管包括蒸發段、絕熱段以及冷凝段，蒸發段緊密貼合在單體電池上，絕熱段和冷凝段位于電池組外殼的風道內，貼合在單體電池上的蒸發段吸收單體電池運行時產生的熱量并通過絕熱段傳輸至冷凝段，冷凝段將熱量放出，通過風道內的空氣流通將熱量帶出風道。

作為優選，太赫茲波微熱管內灌有冷凝劑。

作為優選，進風口設置有風機，風機底部設置第一溫感探頭。進風口、風機、風道、出風口位于同一水平面上，風機啟動時，可將電池組外殼外的空氣通過進風口帶入風道，并將風道內原有的空氣通過出風口帶出電池組外殼，達到熱量交換的目的。

作為優選，出風口設置有風機，風機底部設置第二溫感探頭。

進風口位于風道前端，進風口與外界直接相通或與汽車空調出風口相通，當環境溫度處于電池組的安全溫度區間時，進風口與外界環境直接相通；當外界環境溫度超出電池組安全溫度區間時，進風口和汽車空調出風口相通，汽車控制器控制空調出風溫度處于電池組的安全溫度區間，風機通過空調出風將安全溫度區間的空氣送入電池組風道，進行換熱。出風口與外界環境直接相通或與汽車內部空調風口相通，當汽車內部不需要制暖時，風口直接與外界環境相通；當汽車內部需要制暖時，風口與汽車內部空調空口相通。

作為優選，電池單元設置在風道的底部，進風口和出風口設置在風道兩側的上方。風道正好可以容納封裝好的電池單元，并預留足夠空間，封裝好的電池單元可便捷地放置于風道內，電池單元封裝的單體電池間留有足夠的空隙，空隙內緊密貼合太赫茲波微熱管。

本發明所述太赫茲波微熱管電池組能對每個單體電池進行直接、快速、均勻的降溫，保證電池組的安全性、可靠性，提高電池組的使用壽命，適用于純電動汽車以及混動汽車的動力電池組的熱管理。

因此，本發明具有易于結構簡單，散熱速度快，使用壽命長，可靠性和安全性較好，降溫均勻等特點。

附圖說明

圖1是本發明實施例電池組外殼的結構示意圖。

圖2是圖1的左視圖；

圖3是本發明實施例電池單元和太赫茲波微熱管結合的結構示意圖；

圖4是圖3的左視圖；

圖5是本發明實施例太赫茲波微熱管的結構示意圖 。

附圖標記說明：2-太赫茲波微熱管，3-電池單元，4-蒸發段，5-絕熱段，6-冷凝段，7-風機，8-電池組外殼，9-進風口，10-第一溫感探頭，11-第二溫感探頭，12-出風口，13-風道。

具體實施方式

為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點，而不是對本發明權利要求的限制。

本發明提供了一種太赫茲波微熱管動力電池組，如附圖1、2、3、4和5所示，太赫茲波微熱管動力電池組熱管理系統包括電池組外殼8、風機7、進風口9、出風口12、第一溫感探頭10和第二溫感探頭11、電池單元3、太赫茲波微熱管2。

電池組外殼8包括截面為矩形的風道13，風道13兩側分別設置進風口9和出風口12；電池單元3包括多個單體電池封裝組成，單體電池間互相留有空隙；電池單元3可固定或活動的設置在風道13內，單體電池間的空隙內設置太赫茲波微熱管2；太赫茲波微熱管2依次包括蒸發段4、絕熱段5和冷凝段6，底部的蒸發段4設置在電池單元3內，頂部涂覆有太赫茲波發射涂層的為冷凝段6，余下部分為絕熱段5。

太赫茲波發射涂層主要由有機硅化合物經活化處理而成，太赫茲波發射涂層可發射太赫茲波。

太赫茲波微熱管2內裝有冷凝劑，蒸發段4將熱量吸收后，太赫茲波微熱管2的冷凝劑氣化，氣化的冷凝劑向上提升，通過絕熱段5后，在冷凝段6中受到冷凝又變成液態的冷凝劑，液態的冷凝劑受重力的作用，重新流回蒸發段4，完成散熱的一個循環。

進風口9設置有風機7，風機7底部設置第一溫感探頭10；出風口12設置有風機7，風機7底部設置第二溫感探頭11；電池單元3設置在風道13的底部，進風口9和出風口12設置在風道13兩側的上方。

電動車或混動車運行時，太赫茲波微熱管動力電池組開始工作，首先，電池單元3的溫度開始升高，通過太赫茲波微熱管2的蒸發段4將熱量吸收，通過絕熱段5傳輸至冷凝段6，經由太赫茲波1將熱量散布于風道13。

太赫茲波微熱管動力電池組有兩種散熱方式，兩種散熱方式互補，保障太赫茲波微熱管動力電池組的散熱可靠性。

當第一溫感探頭10探知外界環境溫度處于電池單元3的安全溫度區間時，進風口9直接與大氣相通，第二溫感探頭11探測到風道13的溫度升高，汽車控制器控制風機7開始運轉，處于電池單元3安全溫度區間的空氣經由進風口9進入風道13，風道13內的高溫空氣經由出風口9被帶出電池組外殼8，從而達到保持電池單元3處于安全溫度區間的目的。

當第二溫感探頭11探知外界環境溫度超出電池單元3的安全溫度區間時，進風口9與空調出風口相通，第二溫感探頭11探測到風道13的溫度升高，汽車控制器控制風機7開始運轉，處于電池單元3安全溫度區間的空氣經由進風口9進入風道13，風道13內的高溫空氣經由出風口9被帶出電池組外殼8，從而達到保持電池單元3處于安全溫度區間的目的。

以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。