一種具有溫度調節功能的電池組的製作方法
2023-07-07 13:58:36
專利名稱：一種具有溫度調節功能的電池組的製作方法
技術領域：
本發明屬於鋰離子電池製造領域，具體涉及到一種具有溫度調節功能的電池組。
背景技術：
隨著電動汽車技術的發展和成熟，動力電池技術已成為電動汽車的核心技術，也是絕大多數汽車和零部件企業的首選和主攻方向。電動汽車的電池組是由多個電池模組組成的，每個電池模組由多個單體電池組成。在使用過程中，各個單體電池會產生熱量，因此會使得電池組的整體溫度上升，從而對電池組造成不良影響，例如膨脹、電池的一致性變差，影響電池組的整體性能和循環壽命。 為解決溫升的問題，目前一般採用風冷方式對電池組降溫。風冷系統的設計會涉及到很多複雜問題，如風道的設計、風流量的設計、風阻的考慮，不能有效實現蓄電池的溫度控制，並且散熱不均勻。另外，在北方寒冷環境中，電池組的溫度可能會因所處環境而降至很低，這樣會嚴重影響電池組的性能。
發明內容
本發明的目的是提出一種具有溫度調節功能的電池組，以解決電池組的溫度過高或過低的問題，從而保證電池組的性能及使用壽命。本發明的具有溫度調節功能的動力電池組包括溫度調節裝置和多個電池模組，關鍵在於所述電池模組包括一個具有多個空格的殼體，所述空格內放置有電池單體，所述空格的側壁設置有流體管路，所述流體管路的進水口、出水口設於殼體的側壁；所述多個電池模組的流體管路串聯以形成流體管路系統；所述溫度調節裝置由通過管路連接的液體泵、 散熱器、加熱器，所述溫度調節裝置的管路與流體管路系統連接以形成閉合流體迴路。在使用時，可以根據電池模組自帶的溫度傳感器所反饋的溫度信息對溫度調節裝置進行控制，當電池模組溫度過高時，溫度調節裝置的液體泵、散熱器同時工作，在驅動閉合流體迴路中的液體進行循環的同時對液體進行冷卻，從而降低電池模組的溫度；當電池模組溫度過低時，溫度調節裝置的液體泵、加熱器同時工作，在驅動閉合流體迴路中的液體進行循環的同時對液體進行加熱，從而提高電池模組的溫度。另外，由於流體管路設置於空格的側壁，與電池單體相貼近，可以有效提高冷卻及加熱效果。進一步地，所述流體管路的進水口位於殼體側壁的中部，所述流體管路呈「S」狀。 經過研究得知，電池的中上部生熱量較大,將流體管路的進水口位於殼體側壁的中部,可以保證對該處的冷卻效果，而「S」狀的流體管路可以擴大接觸面積，提高傳熱效率，並能夠有效的對電池組均勻散熱，保證了電池性能的一致性。進一步地，所述加熱器包括用於與溫度調節裝置的管路連接的外管和設置於外管內的密閉的鋼管，所述鋼管內設有發熱絲。外管與溫度調節裝置的管路連接後，流體可以從鋼管的周邊流過，增大了流體與鋼管的接觸面積，提高了加熱效果。
進一步地，所述發熱絲與鋼管內壁之間填充有結晶氧化鎂粉，結晶氧化鎂粉的導熱性能和絕緣性能均良好，可以使發熱絲所產生的熱量均勻且高效低通過結晶氧化鎂粉向鋼管表面擴散，提高了加熱效果。進一步地，所述加熱器的外管的外壁設有隔熱保溫材料，以減少熱量的無謂損失， 節省能耗。進一步地，所述殼體及流體管路由塑料一體注塑而成，加工方便、結構穩固，電池組的組裝、維護均很便捷。進一步地，所述液體泵的驅動電源為12V直流電源，這樣可以直接使用汽車的蓄電池的電源進行驅動，而無需額外的複雜電路，降低成本。本發明的具有溫度調節功能的動力電池組採用流體介質對電池組進行冷卻和加熱，冷卻和散熱的效率較高，電池組的溫度變化平緩，電池表面之間的溫差能夠保持在3°C 以內，可以有效提高電池組的性能和使用壽命。
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具體實施例方式下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發明的具體實施方式
如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關係、各部分的作用及工作原理等作進一步的詳細說明。實施例I :
如圖所示，本實施例的具有溫度調節功能的動力電池組包括溫度調節裝置和多個電池模組1，電池模組I包括一個具有多個空格2的殼體3，空格2內放置有電池單體4，空格2 的側壁設置有流體管路5，流體管路5的進水口 51、出水口 52設於殼體3的側壁，其中進水口 51位於殼體3側壁的中部且開口向下，流體管路5呈「S」狀；多個電池模組的流體管路 5串聯以形成流體管路系統,流體管路系統的總進水口 53和總出水口 54設於動力電池組的側壁；溫度調節裝置由通過管路連接的液體泵6、散熱器7 (可採用車載空調的冷凝器充當)、加熱器8，溫度調節裝置的管路與流體管路系統連接以形成閉合流體迴路。為提高加熱效果和節省能耗，加熱器8包括用於與溫度調節裝置的管路連接的外管81和設置於外管81內的密閉的鋼管82，鋼管82內設有發熱絲83 ;發熱絲83與鋼管83 內壁之間填充有結晶氧化鎂粉84，外管81的外壁設有隔熱保溫材料85。殼體3及流體管路5由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS) —體注塑而成，加工方便、結構穩固，電池組的組裝、維護均很便捷。液體泵6的驅動電源為12V直流電源，這樣可以直接使用汽車的蓄電池的電源進行驅動，而無需額外的複雜電路，降低成本。
在使用時，可以根據電池模組自帶的溫度傳感器所反饋的溫度信息對溫度調節裝置進行控制，當電池模組I溫度過高時，溫度調節裝置的液體泵6、散熱器7同時工作，在驅動閉合流體迴路中的液體進行循環的同時對液體進行冷卻，從而降低電池模組I的溫度； 當電池模組I溫度過低時，溫度調節裝置的液體泵6、加熱器8同時工作，在驅動閉合流體迴路中的液體進行循環的同時對液體進行加熱，從而提高電池模組I的溫度。另外，由於流體管路5設置於空格的側壁，與電池單體4相貼近，可以有效提高冷卻及加熱效果。
權利要求
1.一種具有溫度調節功能的動力電池組，包括溫度調節裝置和多個電池模組，其特徵在於所述電池模組包括一個具有多個空格的殼體，所述空格內放置有電池單體，所述空格的側壁設置有流體管路，所述流體管路的進水口、出水口設於殼體的側壁；所述多個電池模組的流體管路串聯以形成流體管路系統；所述溫度調節裝置由通過管路連接的液體泵、散熱器、加熱器，所述溫度調節裝置的管路與流體管路系統連接以形成閉合流體迴路。
2.根據權利要求I所述的具有溫度調節功能的動力電池組，其特徵在於所述流體管路的進水口位於殼體側壁的中部，所述流體管路呈「S」狀。
3.根據權利要求I或2所述的具有溫度調節功能的動力電池組，其特徵在於所述加熱器包括用於與溫度調節裝置的管路連接的外管和設置於外管內的密閉的鋼管，所述鋼管內設有發熱絲。
4.根據權利要求3所述的具有溫度調節功能的動力電池組，其特徵在於所述發熱絲與鋼管內壁之間填充有結晶氧化鎂粉。
5.根據權利要求3所述的具有溫度調節功能的動力電池組，其特徵在於所述加熱器的外管的外壁設有隔熱保溫材料。
6.根據權利要求I或2所述的具有溫度調節功能的動力電池組，其特徵在於所述殼體及流體管路由塑料一體注塑而成。
7.根據權利要求I或2所述的具有溫度調節功能的動力電池組，其特徵在於所述液體泵的驅動電源為12V直流電源。
全文摘要
本發明提出了一種具有溫度調節功能的電池組，以解決電池組的溫度過高或過低的問題，從而保證電池組的性能及使用壽命。該動力電池組包括溫度調節裝置和多個電池模組，電池模組包括一個具有多個空格的殼體，空格內放置有電池單體，空格的側壁設置有流體管路，流體管路的進水口、出水口設於殼體的側壁；所述多個電池模組的流體管路串聯以形成流體管路系統；溫度調節裝置由通過管路連接的液體泵、散熱器、加熱器，溫度調節裝置的管路與流體管路系統連接以形成閉合流體迴路。本發明採用流體介質對電池組進行冷卻和加熱，冷卻和散熱的效率較高，電池組的溫度變化平緩，電池表面之間的溫差能夠保持在3℃以內，可以有效提高電池組的性能和使用壽命。
文檔編號H01M10/50GK102593553SQ20121005120
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者王建 申請人:奇瑞汽車股份有限公司