[實用新型]一種高能量密度液體散熱和加熱動力電池系統

有效

• 申請號: 201420692855.0
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN204257782U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 孫飛;朱俊;姚強;龔駿
• 申請（專利權）人: 蘇州新中能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/6557;H01M10/6555;H01M10/625;H01M10/6563;H01M2/20
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

?本實用新型屬于動力鋰電池領域，更具體地涉及一種高能量密度液體散熱和加熱動力電池系統。

背景技術

新能源汽車主要由電池驅動系統、電機系統和電控系統及組裝等部分組成。其中電機、電控及組裝和傳統汽車基本相同，差價的原因在于電池驅動系統。從新能源汽車的成本構成看，電池驅動系統占據了新能源汽車成本的30-45%，而動力鋰電池又占據電池驅動系統約75-85%的成本構成。

動力鋰電池在成組過程中，以往都是單體單行串并聯，形成子模塊，再形成模塊，然后連接上電池采集線、溫度采集線，然后形成電池管理系統對電池組的有效監控。或者即使是使用液冷設計，也會極大增強系統的整體空間。

????動力鋰電池在成組過程中，冷熱管理中對于電池在溫度低的時候的加熱，一般是用硅膠片包裹電芯，或者電池包內加入加熱棒，通過加熱空間，再導熱給鋰電池。缺點是：電池組之間空間浪費、配件投入成本也高。制冷溫差大，加熱效率低。純電動的項目，空間有限，單行的模式，不能進一步提高電池系統的能量密度。采用風冷的方式，會出現箱體內的溫差大；液冷需要注意排布，并注重不過多占用系統的空間；加熱中，使用硅膠片包裹，不利于系統中鋰電池的散熱；用加熱棒加熱，效率低，電芯的溫度升高慢。

實用新型內容

1、本實用新型的目的。

本實用新型的動力鋰電池為了能夠在成組過程中節約系統的空間，并且提高能量密度提高散熱和加熱的效率，提高系統的絕緣性，從而提出的一種高效散熱和加熱的高能量密度動力電池系統。

2、本實用新型所采用的技術方案。

????高能量密度液體散熱和加熱動力電池系統，包括電池組、加熱制冷鋁板、加熱單元、冷卻單元，加熱制冷鋁板內部含有加熱通道和制冷通道，外部設有加熱通道液體輸入口、加熱通道液體輸出口、制冷通道液體輸入口、制冷通道液體輸出口；加熱制冷鋁板嵌在電池組的內部和外部,子模塊的表面，加熱單元外部設有加熱盒液體進入口、加熱盒液體出口、注液口、排液口，加熱單元的加熱盒液體進入口與加熱制冷鋁板的加熱通道液體輸出口相連，加熱單元的加熱盒液體出口與加熱制冷鋁板的加熱通道液體輸入口相連；冷卻單元外部設有進水口和出水口，進水口與加熱制冷鋁板的制冷通道液體輸出口相連，出水口與加熱制冷鋁板的制冷通道液體輸入口相連。

更進一步的具體實施例中，所述的加熱單元還包括加熱芯片安放口安裝加熱芯片。

更進一步的具體實施例中，所述的冷卻單元垂直設置，進水口設在冷卻單元的上部，出水口設在冷卻單元的下部。

更進一步的具體實施例中，所述的加熱制冷鋁板的加熱通道液體輸入口、加熱通道液體輸出口位于加熱制冷鋁板的一端，制冷通道液體輸入口、制冷通道液體輸出口位于加熱制冷鋁板另一端。

更進一步的具體實施例中，所述的冷卻單元由波浪形散熱板構成，外部安裝電風扇。

更進一步的具體實施例中，電池組子模塊采用兩個電芯相鄰并排安置，將兩個單個電芯的塑膠件的外殼體之間通過連接件連接在一起或制成一體式，之間無間隔連通，使兩個電芯固定在一個整體的塑膠件中，兩個電芯極耳之間并通過并聯連接形成子模塊；多個子模塊進行串聯，形成電池組。

3、本實用新型的有益效果。

（1）、本實用新型采用加熱制冷鋁板，在不增加空間的基礎上，結合加熱裝置和冷卻裝置，可以做到均勻加熱或散熱，保證高效加熱或散熱的同時，溫差遠遠小于風冷方式的時候產生的溫差，并且不過多占有系統的整體空間，有效延長電池系統的使用壽命。

（2）、本實用新型在動力鋰電池在成組過程中，使用并行設計取代以往單體單行串并聯。有效節約系統的空間，并且提高能量密度，還可以顯著提供系統的絕緣性，遠超國家關于電動汽車絕緣的標準。

（3）本實用新型使用液冷設計，貼近電芯，均勻加熱，并且加熱散熱效率高。

附圖說明

圖1加熱制冷鋁板結構示意圖。

圖2為加熱單元正面示意圖。

圖3為加熱單元反面示意圖。

圖4為冷卻單元內部示意圖。

圖5為冷卻單元組裝結構示意圖。

圖6為電池組并聯正面示意圖。

圖7為電池組并聯反面示意圖。

圖8為本實用新型整體結構示意圖。