一種鋰離子電池包導熱裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋰離子電池包導熱裝置，所述鋰離子電池包導熱裝置包括液冷板和組合安裝在液冷板上的導熱板，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為平面結構，在液冷板上還具有換熱流道，所述導熱板垂直于液冷板安裝，導熱板面與電池模塊的側壁緊密貼合，在液冷板上設有導熱板安裝插口，導熱板前端穿過液冷板上的導熱板安裝插口固定在液冷板上，導熱板后端延伸至電池模塊后端面，該電池包導熱裝置具有導熱率高，均溫性能好，結構緊湊，便于擴展與安裝等優點。
【專利說明】
一種鋰離子電池包導熱裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種電池包導熱裝置，屬于動力電池技術領域。
【背景技術】
[0002]在當前能源與環境問題愈發嚴重的背景下，綠色能源引起了極大的關注，將鋰離子電池應用于電動汽車成為了研究熱點。由于電池自身的特性，需工作在適宜的溫度范圍內，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揮，甚至產生安全問題。另外電池包由大量的單體電芯串并聯組成，各單體電芯的發熱與散熱速率存在差異，致使電池包不同區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，嚴重時產生安全問題。目前電池包的導熱主要為風冷和液冷兩種方式，其中風冷系統的結構相對簡單，但所需的風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;液冷系統的冷卻速度快，溫度均勻性較好，但液冷系統結構復雜，重量相對較大。
【發明內容】
[0003]發明要解決的技術問題是:針對現有技術存在的上述問題，提供一種鋰離子電池包導熱裝置，該電池包導熱裝置具有導熱率高，均溫性能好，結構緊湊，便于擴展與安裝等優點。
[0004]解決技術問題所采取的技術方案:一種鋰離子電池包導熱裝置，包括液冷板和組合安裝在液冷板上的導熱板，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為平面結構，在液冷板上還具有換熱流道，所述導熱板垂直于液冷板安裝，導熱板面與電池模塊的側壁緊密貼合，在液冷板上設有導熱板安裝插口，導熱板前端穿過液冷板上的導熱板安裝插口固定在液冷板上，導熱板后端延伸至電池模塊后端面。
[0005]作為本發明的改進:在導熱板前端設有與液冷板平行的導熱板固定邊。
[0006]進一步地，在導熱板的后端設有與液冷板平行的導熱板連接邊。
[0007]進一步地，所述導熱板固定邊和導熱板連接邊由導熱板端部的直角折邊構成，導熱板在電池模塊底面的投影呈L或Z形。
[0008]進一步地，在導熱板固定邊與液冷板上設有導熱板固定螺孔，導熱板固定邊與液冷板通過螺釘固定。
[0009]作為本發明的進一步改進:所述導熱板為平板熱管。
[0010]作為本發明的再進一步改進:所述液冷板由基板和位于基上的換熱流道構成，所述換熱流道至少具有一個換熱介質入口和一個換熱介質出口。
[0011]進一步地，所述換熱流道為焊接在基板上的金屬導熱管，金屬導熱管在基板平面上呈蛇形折曲盤繞。
[0012]作為本發明的更進一步改進:所述導熱板的厚度為I?10mm，所述導熱板的寬度為30?200mm，所述導熱板的長度不小于電池模塊的長度。
[0013]作為本發明最佳方案:所述導熱板的數量為電池模塊的數量加I，所述導熱板與電池包內的每個電池模塊接觸位置與接觸面積一致。
[0014]有益效果:本發明的鋰離子電池包導熱裝置，由于采用了所述鋰離子電池包導熱裝置包括液冷板和組合安裝在液冷板上的導熱板，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為平面結構，在液冷板上還具有換熱流道，所述導熱板垂直于液冷板安裝，導熱板面與電池模塊的側壁緊密貼合，在液冷板上設有導熱板安裝插口，導熱板前端穿過液冷板上的導熱板安裝插口固定在液冷板上，導熱板后端延伸至電池模塊后端面的技術方案，導熱板本體與電池包內電池模塊表面接觸，前端與液冷板接觸，在電池模塊與液冷板之間傳導熱量，將電池包內的溫度快速均衡。當電池包溫度過高時，導熱板將熱量快速傳遞給液冷板，液冷板內通入低溫換熱介質，低溫換熱介質吸收熱量并將熱量帶出；當電池包溫度過低時，液冷板內通入高溫換熱介質，高溫換熱介質將熱量傳遞給導熱板，導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。由于采用了所述液冷板與導熱板組合安裝的可以折式結構，使本發明的鋰離子電池包導熱裝置具有良好的擴展性，當電池包內的電池模塊數量增加時，增加液冷板的長度和導熱板的數目即可，當電池模塊內單體電芯數量增加時，增加導熱板的長度即可。本發明電池包導熱裝置，具有結構緊湊，安裝方便，便于擴展，熱導率高，均溫性能好等優點。由于采用了在導熱板前端設有與液冷板平行的導熱板固定邊的技術特征，不但方便了導熱板與液冷板的連接固定，而且可以使導熱板與液冷板的連接部的接觸面積更大，導熱效果更好。由于采用了在導熱板的后端設有與液冷板平行的導熱板連接邊的技術特征，可以方便地將各導熱板的后端也連接起來并固定，一方面增加了導熱板的穩定性，使電池組的抗振動、抗沖擊性更好，另一方面，導熱板后端連接在一起也有利于導熱板后端溫度快速均衡，使各電池模塊的溫度更趨一致。由于采用了所述導熱板固定邊和導熱板連接邊由導熱板端部的直角折邊構成，導熱板在電池模塊底面的投影呈L或Z形的技術特征，通過折曲制成導熱板固定邊或連接邊，使固定邊或連接邊與導熱板本體(電池模塊接觸部)成為一體結構，使導熱板的導熱性能更好，機械強度更高。由于采用了在導熱板固定邊與液冷板上設有導熱板固定螺孔，導熱板固定邊與液冷板通過螺釘固定的技術特征，方便了導熱板與液冷板之間的組裝和固定，更可以根據實際需要方便地更換導熱板。由于采用了所述導板為平板熱管的技術特征，使導熱板的導熱性能更好，電池組內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成，所述換熱流道至少具有一個換熱介質入口和一個換熱介質出口的技術特征，使本發明的電池包導熱裝置可以方便地與電池包外的換熱介質循環裝置連接，形成換熱介質的循環回路。由于采用了所述換熱流道為焊接在基板上的金屬導熱管，金屬導熱管在基板平面上呈蛇形折曲盤繞的技術特征，使液冷板的結構更簡單，制造成本更低，結構更緊湊，并且更易于日常維護和檢修。由于合理地限定了導熱板的尺寸，使本發明的導熱板可以滿足不同規格的電池包的導熱要求。由于根據電池模塊的數量合理地限定了導板板的數量，確保每一電池模塊的側壁均與對應的導熱板接觸、換熱，且導熱板與電池包內的每個電池模塊接觸位置與接觸面積一致，保證了導熱的均勻性。
【附圖說明】
[0015]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中:
圖1是本發明的鋰離子電池包導熱裝置在電池包中與電池模塊的裝配圖；
圖2是本發明的鋰離子電池包導熱裝置中液冷板的結構示意圖；
圖3是本發明的鋰離子電池包導熱裝置中導熱板的結構示意圖；
圖4是本發明的鋰離子電池包導熱裝置中液冷板與導熱板的裝配圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明進行詳細地說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0017]需要說明的是，本實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；所謂電池模塊兩側在附圖中表示沿單體電芯的寬度方向的兩側面，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。這些術語僅為描述方便而使用，不能解釋為對本發明的限制，本發明的保護范圍以權力要求為準。
[0018]圖1示出了本發明的鋰離子電池包導熱裝置使用狀態，所述鋰離子電池包導熱裝置，包括液冷板4和組合安裝在液冷板上的導熱板5，所述液冷板在電池模塊I前端與電池模塊前端面平行設置，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為平面結構，在液冷板上還具有換熱流道44，所述導熱板垂直于液冷板安裝，導熱板面與電池模塊側壁2緊密貼合，在液冷板上設有導熱板安裝插口，導熱板前端穿過液冷板上的導熱板安裝插口固定在液冷板上，導熱板后端延伸至電池模塊后端面，液冷板與導熱板通過螺絲3連接固定。
[0019]圖2示出了本發明的鋰離子電池包導熱裝置中液冷板的結構。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熱性能和機械強度的金屬板。在基板的上、下兩個面上各有八個安裝孔47，分別對應八個電池模塊上的安裝孔。所述基板大面上設有九個矩形導熱板安裝插口 45。在基板上還設有九個固定螺孔46。所述換熱流道至少具有一個換熱介質入口 41和一個換熱介質出口 42，換熱介質的入口和出口分別與電池包外的換熱介質循環系統連接，實現換熱介質在換熱流道內的流動和換熱。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熱性能和機械強度的金屬導熱管，金屬導熱管在基板平面上呈蛇形折曲盤繞。
[0020]本實施例中的流道7為焊接在基板上的銅導熱管，所述流道7為單進單出式流道，所述流道7的熱介質入口與熱介質出口在同側。在具體使用過程中也可以根據具體情況將換熱流道設計成單進多出、多進單出或多進多出，熱介質入口與熱介質出口也可以設置在異側。
[0021]圖3示出了導熱板的結構，在導熱板前端設有與液冷板平行的導熱板固定邊52，所述導熱板固定邊由導熱板前端部的直角折邊構成，導熱板在電池模塊底面的投影呈L形，在導熱板固定邊設有導熱板固定螺孔51。圖中，L形尺寸較小邊為導熱板固定邊，L形尺寸較大的邊為導熱板本體53，在導熱板固定邊和導熱板本體后端上各有一個固定螺孔54，所述導熱板的厚度為I?10mm，優選為2mm，寬度為30?200mm，優選為50mm，導熱板的長度根據電池模塊的尺寸確定，導熱板的長度不小于電池模塊的長度。
[0022]進一步地，也可以在導熱板的后端設有與液冷板平行的導熱板連接邊，所述導熱板連接邊由導熱板后端部的直角折邊構成，導熱板在電池模塊底面的投影Z形，在導熱板連接邊設有固定螺孔。采用這種結構的導熱板可以方便地在電池模塊的后端增設液冷板，導熱效果更好。
[0023]所述導熱板優選為平板熱管。
[0024]圖4為液冷板與導熱板的裝配圖，以八個電池模塊構成的鋰離子電池包為例，所述鋰離子電池包導熱裝置由一個液冷板與九塊導熱板組成。所述九塊導熱板本體分別穿過基板上的九個矩形導熱板安裝插口。導熱板固定邊與基板平行并緊密貼合，導熱板本體緊貼電池模塊側壁。導熱板固定邊上的固定孔與基板上的固定孔通過螺絲固定，導熱板本體后端的固定孔與電池模塊通過螺絲固定。導熱板固定邊與基板的接觸面之間涂有導熱硅膠，以確保導熱板與基板良好的熱接觸。
[0025]本實施例中的電池包包括八個電池模塊I，所述鋰離子電池包導熱裝置包括一個液冷板4與九個導熱板5。所述液冷板的基板上、下兩個面上的安裝孔分別與八個電池模塊通過螺絲固定。
[0026]以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種鋰離子電池包導熱裝置，包括液冷板和組合安裝在液冷板上的導熱板，其特征是:所述液冷板在電池模塊前端與電池模塊前端面平行設置，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為平面結構，在液冷板上還具有換熱流道，所述導熱板垂直于液冷板安裝，導熱板面與電池模塊的側壁緊密貼合，在液冷板上設有導熱板安裝插口，導熱板前端穿過液冷板上的導熱板安裝插口固定在液冷板上，導熱板后端延伸至電池t吳塊后端面。2.根據權利要求1所述的鋰離子電池包導熱裝置，其特征是:在導熱板前端設有與液冷板平行的導熱板固定邊。3.根據權利要求2所述的鋰離子電池包導熱裝置，其特征是:在導熱板的后端設有與液冷板平行的導熱板連接邊。4.根據權利要求3所述的鋰離子電池包導熱裝置，其特征是:所述導熱板固定邊和導熱板連接邊由導熱板端部的直角折邊構成，導熱板在電池模塊底面的投影呈L或Z形。5.根據權利要求4所述的鋰離子電池包導熱裝置，其特征是:在導熱板固定邊與液冷板上設有導熱板固定螺孔，導熱板固定邊與液冷板通過螺釘固定。6.根據權利要求1至5任一項所述的鋰離子電池包導熱裝置，其特征是:所述導熱板為平板熱管。7.根據權利要求1至5任一項所述的鋰離子電池包導熱裝置，其特征是:所述液冷板由基板和位于基上的換熱流道構成，所述換熱流道至少具有一個換熱介質入口和一個換熱介質出口。8.根據權利要求7所述的鋰離子電池包導熱裝置，其特征是:所述換熱流道為焊接在基板上的金屬導熱管，金屬導熱管在基板平面上呈蛇形折曲盤繞。9.根據權利要求6所述的鋰離子電池包導熱裝置，其特征是:所述導熱板的厚度為I?I Omm，所述導熱板的寬度為30?200mm，所述導熱板的長度不小于電池模塊的長度。10.根據權利要求9所述的鋰離子電池包導熱裝置，其特征是:所述導熱板的數量為電池模塊的數量加I，所述導熱板與電池包內的每個電池模塊接觸位置與接觸面積一致。
【文檔編號】H01M10/613GK106099246SQ201610656161
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月12日 公開號201610656161.5, CN 106099246 A, CN 106099246A, CN 201610656161, CN-A-106099246, CN106099246 A, CN106099246A, CN201610656161, CN201610656161.5
【發明人】王宏棟, 方振華, 王宏忠, 李飛, 蘭海俠, 朱彬
【申請人】遼寧比科新能源股份有限公司, 王宏棟