[發明專利]一種大倍率動力電池液冷系統

有效

• 申請號: 201210107510.X
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN103378381A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 商平;張國
• 申請（專利權）人: 北京普萊德新能源電池科技有限公司
• 主分類號: H01M10/50
• 分類號: H01M10/50;H01M2/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電動汽車領域，尤其涉及一種電動汽車電池箱的液冷系統。

背景技術

隨著人類對環境保護要求的提高，電動汽車的研究和應用越來越受到人們的重視。由于目前單體電池尚不能滿足電動汽車的動力需求，電動汽車的動力是由裝有多個電池的電池箱提供。為保證電動汽車能在各種環境下安全和正常地工作，電池箱通常需要具有冷卻系統。液冷是在高溫環境下的一種常見的技術方案。其目的是為電池提供高效的冷卻，并使每個電池能夠保持在接近一致的環境下工作。常見的方案是將電池放在橫置的液冷板上，液冷板與箱內電池保持接觸。這種方案通常在豎直方向只能放一層電池，使電池系統的容量受到限制。因為放多層電池將使電池的安裝和連接非常困難，并通常使每個電池的冷卻面減少到一個，使冷卻效率降低，不能滿足大倍率充放電下電池系統的工作要求。本發明提供了一種采用直立液冷壁的冷卻方案，使電池可在豎直方向多層放置，并可使所有電池均有兩個以上的面受到冷卻，且安裝方便，因而可提高電池系統的容量，并提供較高的冷卻效率，適用于大倍率充放電的電池系統。不僅可提高電池的使用壽命，還可提高電動車的行駛里程。

發明內容

為實現液冷系統的上述技術功能，本發明采用以下設計：

一種大倍率動力電池液冷系統，包括電池，模組架，液冷壁，所述電池放在所述模組架內，其特征在于：所述模組架采用并排布置方式，各排模組架之間，由直立設置的液冷壁相分隔，每個模組架均與兩個液冷壁相鄰，所述液冷壁內設有矩形液冷管，所述矩形液冷管的部分壁面凸出于所述液冷壁的壁面，構成所述液冷壁的凸出壁面，所述模組架開有敞口，所述液冷壁的凸出壁面可通過所述敞口與裝在所述模組架內的電池相接觸。

所述液冷壁是指內部含有可以輸運液體冷卻劑的管道(即液冷管或導液管)的金屬壁板，可以由銅，鋁，鋼以及它們的合金材料制成。所述矩形液冷管是指凸出于所述液冷壁外的部分的形狀為矩形的液冷管，其內部流道的形狀可不限。所述液體冷卻劑可選用水，甲醇，乙醇，氟利昂等工質。所述模組架是指用于裝載若干個電池的結構體。一個裝滿電池的模組架即為一個模組。

根據以上設計所述的電池液冷系統，所述模組架通過螺栓與所述液冷壁連接，所述螺栓的軸線方向為所述液冷壁的凸出壁面的法線方向。

根據以上設計所述的電池液冷系統，還可進一步設計為：所述液冷壁上開有凹槽，所述模組架上裝有凸形導熱板，所述凸形導熱板上至少含有一個垂直于所述液冷壁的凸形結構體，所述凸形結構體可插入所述液冷壁上的凹槽內，并與所述液冷壁的橫斷面保持接觸。

所述導熱板是指由良導熱功能材料制成的傳熱體，可由銅，鋁，鋼以及它們的合金材料制成。所述凸形結構體，是指可插入所述液冷壁上的凹槽的結構體。例如，所述凸形導熱板可由橫板和立板連接而成。所述橫板與所述液冷壁面平行設置，構成凸形導熱板的基體部分，與所述模組架內的電池相接觸。所述立板與所述液冷壁面垂直設置，構成所述凸形導熱板的凸形結構體，可插入所述液冷壁上的凹槽內并與所述液冷壁相接觸。進一步地，所述凸形導熱板可以是“T”形導熱板，即在所述橫板上裝有一塊立板；或“∏”形導熱板，即在所述橫板上裝有兩塊立板。

根據以上設計所述的電池液冷系統，所述凸形導熱板的凸形結構體可通過螺栓與所述液冷壁連接，所述螺栓的軸線方向為所述液冷壁的橫斷面的法線方向。

根據以上設計所述的電池液冷系統，還可進一步設計為：所述凸形導熱板的凸形結構體上裝有熱管，所述熱管的一端直接或通過所述凸形導熱板與所述模組架內的電池相接觸，所述熱管的另一端隨所述凸形結構體一起插入所述液冷壁的凹槽內，并與所述液冷壁的橫斷面相接觸。

所述熱管是指可以利用其內部工質的相變進行傳熱的導熱器件。

根據以上設計所述的電池液冷系統，還可設計為：在所述模組架上裝有液冷板，替代凸形導熱板，所述液冷板與裝在所述模組架內的電池相接觸，所述液冷壁上開有連接孔，所述液冷板內設有液冷管，所述液冷板內的液冷管通過軟管和所述連接孔與所述液冷壁內的液冷管相連通。

根據以上設計所述的電池液冷系統，還可進一步設計為：所述模組架內的電池，在與兩側液冷壁垂直的方向為單排設置，每個電池均有至少兩個面分別與所述模組架兩側的液冷壁，導熱板或液冷板相接觸，從而使每個電池都至少有兩個面可分別通過所述液冷壁，導熱板或液冷板受到冷卻。

本發明中所述的接觸是指熱接觸，即指兩個直接接觸的物體之間存在可以發生熱傳導的導熱面。對有絕緣要求的電池，可以在電池與導熱板或液冷壁之間加裝絕緣導熱墊，如硅膠墊，這種接觸方式仍包括在本發明對接觸的論述和理解中。