[發明專利]一種組合式電池溫度調控裝置

有效

• 申請號: 201210455105.7
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN102931448A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 張紀鵬;張風太;張繼忠;馬永志;杜紀磊;趙紅;張鐵柱
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: H01M10/50
• 分類號: H01M10/50
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 張世功

技術領域：

本發明屬于電池能量與溫度調控技術領域，涉及一種電池的溫度均衡及熱管理系統裝置，特別是一種組合式電池溫度調控裝置。

背景技術：

目前，電池熱管理系統主要考慮熱源問題，以電加熱、熱管、風（熱）冷、液（熱）冷和傳熱介質相變形式的熱調節作為主要研究對象，根本沒有考慮如何提高電池的換熱性能及如何保障其電池的熱均衡性。由于電池成組后電池周邊空間不同，如電池間的間隙較小，而頂部和兩側面完全敞開，一般流體的流動受限于流動通道大小的影響，在電池組合部位及部分死角形成流動死區，導致電池的（加熱）冷卻不均勻，形成單個電池體的溫度不均衡，電池組中各電池的溫度不一致，從而影響電池的使用性能和壽命，所以，尋找一種電池及電池組的溫度熱均衡管理控制裝置很有社會和經濟價值。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計一種組合式電池溫度均衡調控裝置，利用在電池殼體外表面加裝帶有散熱功能的導熱系統，結合設置合理的導熱流體通道，增加傳導熱介質與電池間的換熱能力，解決單體電池溫度不均衡問題以及組合式電池溫度不均勻問題，提高電池的性能及使用壽命。

為了實現上述目的，本發明涉及的組合式電池溫度均衡調控裝置能使需要進行溫度調控管理的電池具有較好的溫度均衡性和溫度一致性；其主體結構包括熱交換百葉窗、電池傳熱片、單體電池、換熱流體進口、換熱流體出口、調溫流體分配管、調溫流體分配管道、調溫流體通道、帶導熱片的單體電池、電池組合框架、電池組合上蓋板、流體導出管和單體電池蓋；單體電池的前后兩個側面上包套式制有導熱式金屬質的電池傳熱片，單體電池的左右兩個側面外側間隔式制有熱交換百葉窗，熱交換百葉窗的外側制有換熱流體進口；單體電池的外側面周圍包套式制有電池組合上蓋板，單體電池的頂側面上包蓋式制有單體電池蓋，單體電池蓋與電池組合上蓋板之間的間隙構成流體導出管，使換熱流體流出構成循環結構；在2-20個單體電池上加裝熱交換百葉窗、電池傳熱片、電池組合上蓋板和單體電池蓋后分別構成2-20個帶導熱片的單體電池，2-20個帶導熱片的單體電池串聯組合裝配成組合式電池，組合式電池的換熱流體進口、換熱流體出口、調溫流體分配管、調溫流體分配管道和調溫流體通道連通式構成調溫流體循環通路，實現調溫流體的調溫換熱功效，對組合式電池實行溫度均衡調控。

本發明的熱交換百葉窗、換熱流體進口和電池傳熱片配合組成導熱系統，導熱系統的材料為導熱性能好的薄壁材料，導熱系統包套式安裝于單體電池上，且與單體電池貼合保證單體電池與導熱系統有小的熱阻；熱交換百葉窗、換熱流體進口、電池傳熱片和單體電池組裝構成帶導熱片的單體電池；換熱流體出口、調溫流體分配管、調溫流體分配管道、調溫流體通道、帶導熱片的電池單體、電池組合框架、電池組合上蓋板和流體導出管配合安裝組成組合式電池溫度調控裝置；電池傳熱片包套在單體電池殼體外表面的前后兩側，前后兩側的電池傳熱片與單體電池前后表面貼合，并在單體電池的左右兩側面上形成對稱的流體通道，在流體通道的熱交換面上設置制有金屬質換熱翅片以增強換熱性能作用，換熱流體由單體電池兩側的換熱流體進口進入換熱通道，換熱后的流體通過換熱流體出口流出；熱量通過電池傳熱片的前后傳熱片傳入單體電池，實現單體電池大面積與換熱流體間的換熱，保證單體電池的換熱性能及熱均衡性；由2-20個帶導熱片的單體電池與調溫流體分配管、電池組合框、電池組合上蓋板和流體導出管組裝構成組合式電池；調溫流體分配管布置在組合式電池的兩側，其調溫流體分配通道與換熱流體進口對應銜接相通，調溫流體分配管上制有調溫流體通道作為流體輸入口，調溫流體分配管根據調溫流體分配原則設置調溫流體分配通道的結構和尺寸，完成換熱調溫工作的流體通過流體導出管輸出。