[實(shí)用新型]一種應(yīng)用高導(dǎo)熱泡沫碳材料的三明治動(dòng)力電池布置裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201521028412.2
• 申請(qǐng)日: 2015-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN205211887U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳吉清;李新賢;蘭鳳崇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M10/613
• 分類號(hào): H01M10/613;H01M10/625;H01M10/653;H01M2/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及動(dòng)力電池的固定及散熱結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種應(yīng)用高導(dǎo)熱 泡沫碳材料的三明治動(dòng)力電池布置裝置。

背景技術(shù)

動(dòng)力電池作為儲(chǔ)能裝置元件，是電動(dòng)汽車最為關(guān)鍵的核心部件，其性能 直接決定了電動(dòng)汽車產(chǎn)品的可靠性、循環(huán)性能和成本。相比其他新能源汽車， 純電動(dòng)汽車在實(shí)際應(yīng)用中往往需要搭載更大容量的電池。為此，需要將小型 鋰離子電池電芯通過(guò)串并聯(lián)方式緊密布置組成大容量、高功率的動(dòng)力電池組， 這導(dǎo)致了電池組內(nèi)部更產(chǎn)生電池?zé)崃康姆e累和溫度不均衡等安全問(wèn)題。在動(dòng) 力電池進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行的充電和放電過(guò)程中，溫度不均衡是導(dǎo)致電池組失效以 及電池壽命變短的重要原因之一。因此，合理有效的電池?zé)峁芾硪殉蔀橹萍s 電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化推廣的重要瓶頸。

目前電池組中電池單體一般采用方殼式或管殼式的固定方式，利用熱固 性塑料制作成一個(gè)密閉的方殼或管殼，將若干片單體電池夾緊在殼體中間， 再將多個(gè)殼體串聯(lián)形成一個(gè)電池模組。該方式能保證電池間絕緣良好，電池 均為豎直放置，電池間連線方便，為目前電動(dòng)汽車動(dòng)力電池主流的布置方式。 但在電動(dòng)汽車微型化、輕量化的背景下，特別是大容量的電池組均需要布置 在車身底盤底下，該方式導(dǎo)致汽車地板中電池布置位置突起超過(guò)100mm，嚴(yán) 重影響整車的布置，并且受材料限制，塑料的導(dǎo)熱性不足以為電池提供有效 的散熱，需要在塑料殼體中伸出銅片、熱管等其他散熱結(jié)構(gòu)，散熱效率難以 提高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種結(jié)構(gòu) 緊湊、散熱效率高、輕量化、拆卸方便、安全可靠的應(yīng)用高導(dǎo)熱泡沫碳材料 的三明治動(dòng)力電池布置裝置。

本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種應(yīng)用高導(dǎo)熱泡沫碳材料的三明治動(dòng)力電池布置裝置，包括框架、置 于框架內(nèi)的多組動(dòng)力電池組和設(shè)置在框架側(cè)的用于給動(dòng)力電池組散熱的散熱 機(jī)構(gòu)；

所述各動(dòng)力電池組由多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)的電池單體1構(gòu)成；在各相鄰的電 池單體1之間夾持有泡沫碳夾層2和電阻發(fā)熱片15；所述泡沫碳夾層2的一 端與散熱機(jī)構(gòu)緊密貼合。

所述散熱機(jī)構(gòu)為液冷散熱機(jī)構(gòu)或風(fēng)冷散熱機(jī)構(gòu)。

所述液冷散熱機(jī)構(gòu)包括液冷管11和用于固定液冷管11的液冷管支撐架 12，通過(guò)液冷管支撐架12將液冷管11固定在架側(cè)的一側(cè)；所述液冷管11的 表面與泡沫碳夾層2緊密貼合，使各電池單體1中部產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至液冷 管11，通過(guò)其內(nèi)循環(huán)流動(dòng)的冷液，實(shí)現(xiàn)電池單體1的散熱。

所述風(fēng)冷散熱機(jī)構(gòu)包括風(fēng)冷管14和安裝在風(fēng)冷管14一端的散熱風(fēng)機(jī)； 所述風(fēng)冷管14的表面與泡沫碳夾層2緊密貼合，使各電池單體1中產(chǎn)生的熱 量傳導(dǎo)至風(fēng)冷管14，通過(guò)散熱風(fēng)機(jī)在風(fēng)冷管14內(nèi)形成的氣流，實(shí)現(xiàn)電池單體 1的散熱。

所述框架包括頂部固定架4、側(cè)部固定架3和底部安裝架5；通過(guò)螺栓13 依次穿過(guò)頂部固定架4和側(cè)部固定架3并與底部安裝架5連接，動(dòng)力電池組 固定在框架內(nèi)。

所述側(cè)部固定架3上還設(shè)有連接結(jié)構(gòu)6，連接結(jié)構(gòu)6上安裝有用于連接電 池單體1電極10的正負(fù)極接口。

所述電阻發(fā)熱片15位于開設(shè)在泡沫碳夾層2中相應(yīng)的凹槽中。

所述底部安裝架5為鋁合金框架結(jié)構(gòu)。

所述側(cè)部固定架3和連接結(jié)構(gòu)6均由熱固性塑料注塑成形。

所述動(dòng)力電池組為兩組或者兩組以上。

本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：

本實(shí)用新型框架包括頂部固定架4、側(cè)部固定架3和底部安裝架5；通過(guò) 螺栓13依次穿過(guò)頂部固定架4和側(cè)部固定架3并與底部安裝架5連接，動(dòng)力 電池組固定在框架內(nèi)。解決了電動(dòng)汽車電池包的布置緊湊性和熱安全性問(wèn)題， 采用半鏤空式的布置形式，電池單體均通過(guò)頂部固定架4、側(cè)部固定架3和底 部安裝架5這種籠式安裝架固定，相比電池殼體固定方式，該方案的電池單 體具有更好的緊湊性和更高效的散熱性能。

本實(shí)用新型根據(jù)泡沫碳材料的特點(diǎn)，利用泡沫碳定向高導(dǎo)熱率的特點(diǎn)， 在各相鄰的電池單體1之間夾持有泡沫碳夾層2和電阻發(fā)熱片15；所述泡沫 碳夾層2的一端與散熱機(jī)構(gòu)緊密貼合。該方案能將各電池單體的熱量通過(guò)泡 沫碳夾層2定向?qū)У缴釞C(jī)構(gòu)中。相比已有的電池間夾銅片的散熱方案，以 及液冷板(或液冷管)直接穿過(guò)電池單體中間的已有液冷方案相比，本實(shí)用 新型安裝方式更加簡(jiǎn)單，液冷管不易發(fā)生泄漏，推動(dòng)制冷液流動(dòng)的能源損耗 更小。