[發明專利]用于電池單元間平均分布溫度的系統

有效

• 申請號: 201410146090.5
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN104979600B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 宋子文;賴立人
• 申請（專利權）人: 高達能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/617
• 分類號: H01M10/617
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

本發明揭示一種用于電池單元間平均分布溫度的系統，包含：一導熱流體，包覆該電池單元并能實質圍繞該電池單元和/或沿該電池單元間的一特定路徑循環；一封閉式外殼，包覆該電池單元與該導熱流體；及一循環模塊，裝設于該封閉式外殼的內部或外部，用來驅動該導熱流體以圍繞該電池單元和/或沿該特定路徑循環。當該循環模塊驅動該導熱流體循環時，該電池單元間的溫度為實質均勻地分布。

技術領域

本發明涉及一種用于平均分布溫度的系統，特別是本發明關于一種用于電池單元間平均分布溫度的系統。

背景技術

充電電池組廣泛地應用于許多領域。從個人電腦到電動車輛，多數日常使用的產品都是由充電電池組所驅動。新研發的充電電池組具有環保、長效及穩定的品質，這使得人們可以享受更好的生活但制造較少的二氧化碳與空氣污染。

然而，充電電池組還存在一些缺點需要改進，其中之一是因充電電池芯間的不平衡而導致的老化。一個充電電池組是由許多充電電池芯，依照設計容量所組合而成的，充電電池芯間彼此以串聯或并聯的方式連接。充電電池芯也是充電電池組的核心組件。當充電電池芯充放電時，它們會發燙。當充電電池芯的溫度過高時，它的生命周期就會縮短。因而，如何防止充電電池芯發熱已成研究顯學，并有了非常好的結果，特別是對大電量的充電電池組。另一方面，還存在一個問題：充電電池芯間的溫度分布不均勻。這是眾所周知，造成充電電池芯不平衡的因素。較燙的充電電池芯比其它的充電電池芯更容易老化。因此，它的電氣特性，諸如電量，會與其它的來的不同。因為充電電池芯的健康運作是充電電池組工作的基石，當一或多個充電電池芯因不平衡的困擾而無法有效做好應該執行的工作時，充電電池組可能會失效或性能變差。

因此，有許多的背景技術提供了不同的溫度控制方法來解決上述問題。其中之一，揭示于美國專利第8,426,050號。請參閱圖1，該圖描述用于將一充電電池模塊降溫的一溫度控制系統10。系統10包含一水池2、一泵4與導管7、8與9。水池2中有一流體。泵4經由導管7將流體自水池2中抽出。此后，泵4經由導管8將流體送至充電電池模塊6中。充電電池模塊6包含一冷卻集管1、熱交換器5及一冷卻集管3，細說如下。冷卻集管1配置以經由充電電池模塊6中的每一熱交換器5，提供實質相等流量，以便其中的該充電電池芯具有實質相等的熱能被移除。因而，所有在充電電池模塊6中的充電電池芯維持于一實質相似的溫度，進而導致充電電池芯具有包含輸出電壓的均勻操作特性。冷卻集管3接收來自充電電池模塊6內的熱交換器5被加熱的流體，并經由導管9發送該被加熱的流體回到水池2中。

美國專利第8,426,050號是一個典型的發明，憑借某些其它部件的協助，提供了冷卻內部充電電池芯溫度的結構。然而，這有一個問題。很顯然，因為導管9內的流體回流憑借外界環境而冷卻，導管8內流體的溫度較導管9內的來的高。但對于充電電池芯而言，較接近導管側的，冷卻效果（溫度下降）會較好，這是因為該流體攜帶了來自較先接觸的充電電池芯的熱量到較后接觸者。而兩者都在相同的情況下運作及產生幾乎相同的熱，后者無法消散以前者更多的熱能。此外，冷卻集管1與3及熱交換器5是復雜的設備。復雜性造成系統10的成本較高。

因此，具有簡單設計及低建造成本，可以實現于電池組間控制與平均分布溫度的系統，亟為業界所需。

發明內容

目前用于充電電池芯，或甚至充電電池組的溫度控制系統有著以下的缺點：溫度分布不均、成本高及無法進一步控制加熱或降溫。因此，具有簡單設計及低建造成本，可以實現于電池組間控制與平均分布溫度的系統，亟為業界所需。

依照本發明的一態樣，一種用于電池單元間平均分布溫度的系統，包含：一導熱流體，包覆該電池單元并能實質圍繞該電池單元和/或沿該電池單元間的一特定路徑循環；一封閉式外殼，包覆該電池單元與該導熱流體；及一循環模塊，裝設于該封閉式外殼的內部或外部，用來驅動該導熱流體以圍繞該電池單元和/或沿該特定路徑循環。每一電池單元彼此以串聯或并聯方式連接；當該循環模塊驅動該導熱流體循環時，該電池單元間的溫度為實質均勻地分布。