[發明專利]一種帶導熱油循環散熱裝置的超大容量鋰離子電池組

無效

• 申請號: 201310654331.2
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103730705A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 崔國民;方大俊;許海珠;萬義群;王成明;何巧樂;張春霞;張希中;陳新東
• 申請（專利權）人: 上海理工大學;淄博萬昌化工設備有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/653;H01M10/6551
• 代理公司: 上海東創專利代理事務所(普通合伙) 31245
• 代理人: 寧芝華

技術領域

本發明涉及一種帶導熱油循環散熱裝置的超大容量鋰離子電池組,屬于新能源技術領域。

背景技術

大容量鋰離子電池組已在電動汽車中試用，將成為21世紀電動汽車的主要動力電源之一，并將在人造衛星、航空航天和儲能方面得到應用。

鋰離子電池的充放電能力與溫度有著密切的聯系，但是鋰離子電池充放電過程中會產生大量的熱，熱量的不及時散發會影響電池的充放電效率、降低電池的使用壽命及破壞其使用的安全性。為了提高電池組的性能，當溫度過高時需對電池組進行有效的冷卻，使電池組能夠正常工作。

現有技術中大容量鋰離子電池組的散熱，主要靠強制通風的方式，帶走電池組表面的熱量，但由于超大容量鋰離子電池組的產熱量大，強制通風散熱效果不理想，且電池箱內部電池組片密集的地方熱量不容易及時散發，由此造成電池的充放電效率低，降低電池的使用壽命，以及影響使用的安全性。

發明內容

本發明公開了一種帶導熱油循環散熱裝置的超大容量鋰離子電池組,將鋰離子電池組放于全充油密封型電池組箱體中，當環境溫度升高時，利用導熱油的循環流動帶走電池充放電時產生的熱量；當環境溫度過低時，通過加熱導熱油來提供環境溫度，以保證電池組的正常工作，導熱油不僅實現了對鋰離子電池組溫度的有效調節，還起到了絕緣作用，有效克服了現有的強制通風散熱方式導致熱量不易散發，電池充放電效率低，不安全及使用壽命差等弊端。

本發明技術方案是這樣實現的：

一種帶導熱油循環散熱裝置的超大容量鋰離子電池組，主要包括電池組箱體，散熱管，翅片，鋰離子電池，儲油柜；所述的電池組箱體為全充油密封型結構，箱體頂部設置一個金屬波紋膨脹儲油柜，通過一只導管與電池組箱體連通；電池組箱體內頂部和內底部對應位置均勻設置卡槽，每個鋰離子電池分別置于上、下對應的卡槽內，以保持垂直穩定；電池組箱四周焊接長方形翅片，增加散熱面積，提高散熱效果；同時，將散熱管焊接于電池組箱周圍，散熱管的接口分別位于翅片上下端，散熱管與電池組箱體（1）連通；在受熱作用下，導熱油在電池箱體和與之連通的散熱管內形成自然循環對流。

所述儲油柜用于補償因油溫變化而引起油的體積膨脹或縮小；翅片與散熱管增加了箱內導熱油與外界空氣的接觸面積，從而增強了導熱效果。

將鋰離子電池組放于全充油密封型電池組箱體中，當環境溫度升高時，利用電池組箱體內導熱油的循環流動帶走電池充放電時產生的熱量，通過翅片及外側連接散熱管散熱；當環境溫度過低時，通過加熱導熱油來提高環境溫度，以保證鋰離子電池組的正常工作。存在于鋰離子電池間的導熱油不僅實現了對鋰離子電池組溫度的有效調節，還起到了絕緣作用。

所述鋰離子電池組中流動的油既作為冷卻介質，又作為絕緣介質。金屬波紋膨脹式儲油柜能有效的保護油系統不從外界空氣中吸收潮氣，不會使油中微水含量增加，故絕緣系統的電氣特性不會變化，從而可保證電池組的安全可靠運行。同時，由于油質不會變壞，對油系統也可少維護或免維護。

本發明的優點和積極效果如下：

1、結構簡單，電池模塊之間不需要安裝絕緣性能好、不易燃的隔離框架，充斥其間的導熱油起到了良好的絕緣作用；

2、箱內的導熱油具有比空氣高得多的絕緣強度。絕緣材料浸在油中，不僅可提高絕緣強度，而且還可免受潮氣的侵蝕；

3、導熱油的比熱大，電池組運行時產生的熱量使靠近電池的導熱油受熱膨脹上升，熱量通過油的流動帶走，通過翅片和散熱管散出，散熱快，以保證超大容量的鋰離子電池組正常運行；

4、消弧作用：沖放電時觸頭出可能會產生電弧。由于油的導熱性能好，且在電弧的高溫作用下能分解了大量氣體，產生較大壓力，從而提高了介質的滅弧性能，使電弧很快熄滅。

附圖說明

圖1為油浸式電池組主視結構示意圖；

圖2為油浸式電池組側視結構示意圖；

圖3為電池組箱和與之連通的散熱管內導熱油流動過程圖。

1、電池組箱體，2.散熱管，3.翅片，4.鋰離子電池組，5.儲油柜。

圖3中箭頭表示導熱油在電池組箱體與連通的散熱管中的流動方向。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明技術內容作進一步詳細描述，但實施例并不用于限制本發明，凡是采用本發明的相似方法及其相似變化，均應列入本發明的保護范圍。