一種鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置，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(guò)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，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)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電池包導(dǎo)熱裝置，屬于動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)前能源與環(huán)境問(wèn)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(chē)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(guò)高或過(guò)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(wèn)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(wèn)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(duì)簡(jiǎn)單，但所需的風(fēng)道對(duì)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(duì)較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)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)。
[0004]解決技術(shù)問(wèn)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(guò)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。
[0005]作為本發(fā)明的改進(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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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(guò)螺釘固定。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述導(dǎo)熱板為平板熱管。
[0010]作為本發(fā)明的再進(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。
[0011]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(pán)繞。
[0012]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn):所述導(dǎo)熱板的厚度為I?10mm，所述導(dǎo)熱板的寬度為30?200mm，所述導(dǎo)熱板的長(zhǎng)度不小于電池模塊的長(zhǎng)度。
[0013]作為本發(fā)明最佳方案:所述導(dǎo)熱板的數(shù)量為電池模塊的數(shù)量加I，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。
[0014]有益效果:本發(fā)明的鋰離子電池包導(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(guò)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(guò)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(guò)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)，使本發(fā)明的鋰離子電池包導(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(zhǎng)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(zhǎng)度即可。本發(fā)明電池包導(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(lái)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(guò)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(guò)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，使本發(fā)明的電池包導(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(pán)繞的技術(shù)特征，使液冷板的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)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，使本發(fā)明的導(dǎo)熱板可以滿(mǎn)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(duì)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(shuō)明】
[0015]附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1是本發(fā)明的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置在電池包中與電池模塊的裝配圖；
圖2是本發(fā)明的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置中液冷板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置中導(dǎo)熱板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置中液冷板與導(dǎo)熱板的裝配圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0017]需要說(shuō)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(yǔ)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(yǔ)僅為描述方便而使用，不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)力要求為準(zhǔn)。
[0018]圖1示出了本發(fā)明的鋰離子電池包導(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I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(guò)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(guò)螺絲3連接固定。
[0019]圖2示出了本發(fā)明的鋰離子電池包導(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(duì)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(pán)繞。
[0020]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(guò)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)。
[0021]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I?10mm，優(yōu)選為2mm，寬度為30?200mm，優(yōu)選為50mm，導(dǎo)熱板的長(zhǎng)度根據(jù)電池模塊的尺寸確定，導(dǎo)熱板的長(zhǎng)度不小于電池模塊的長(zhǎng)度。
[0022]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。
[0023]所述導(dǎo)熱板優(yōu)選為平板熱管。
[0024]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(guò)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(guò)螺絲固定，導(dǎo)熱板本體后端的固定孔與電池模塊通過(guò)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。
[0025]本實(shí)施例中的電池包包括八個(gè)電池模塊I，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(guò)螺絲固定。
[0026]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置，包括液冷板和組合安裝在液冷板上的導(dǎo)熱板，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(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(guò)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t吳塊后端面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置，其特征是:在導(dǎo)熱板前端設(shè)有與液冷板平行的導(dǎo)熱板固定邊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置，其特征是: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。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置，其特征是: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。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置，其特征是: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(guò)螺釘固定。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置，其特征是:所述導(dǎo)熱板為平板熱管。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的鋰離子電池包導(dǎo)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(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。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置，其特征是: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(pán)繞。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置，其特征是:所述導(dǎo)熱板的厚度為I?I Omm，所述導(dǎo)熱板的寬度為30?200mm，所述導(dǎo)熱板的長(zhǎng)度不小于電池模塊的長(zhǎng)度。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰離子電池包導(dǎo)熱裝置，其特征是:所述導(dǎo)熱板的數(shù)量為電池模塊的數(shù)量加I，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。
【文檔編號(hào)】H01M10/613GK106099246SQ201610656161
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月12日 公開(kāi)號(hào)201610656161.5, CN 106099246 A, CN 106099246A, CN 201610656161, CN-A-106099246, CN106099246 A, CN106099246A, CN201610656161, CN201610656161.5
【發(fā)明人】王宏棟, 方振華, 王宏忠, 李飛, 蘭海俠, 朱彬
【申請(qǐng)人】遼寧比科新能源股份有限公司, 王宏棟