[發(fā)明專利]一種圓柱形動力電池組的溫度調節(jié)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610917133.4
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN107978817A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設計）人: 王懷云
• 申請（專利權）人: 王懷云
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/643;H01M10/653;H01M10/6557;H01M10/6568;H01M10/6562
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發(fā)明涉及一種圓柱形動力電池組的溫度調節(jié)方法。

【背景技術】

目前動力電池已經廣應用在新能源汽車、大型能量存儲系統(tǒng)等領域，動力電池熱管理是直接影響動力電池系統(tǒng)的安全性、壽命和充放電性能的關鍵技術之一。目前電池的熱管理方法也是多種多樣，采用風冷、水冷、采用相變材料、采用熱管技術等等，由于成本過高等因素，目前還沒有得到廣泛應用。美國特斯拉Tesla公司采用多孔鋁管布置在電池之間，并且在鋁管內充滿液體，通過液體循環(huán)的方法收到了良好的電池溫度調節(jié)效果。由于多孔鋁管加工工藝復雜，給電池模塊增加了很多成本。

【發(fā)明內容】

本發(fā)明的目的是提供一種具有高效率低成本的圓柱形動力電池組的溫度調節(jié)結構。

本發(fā)明由導熱骨架、導熱環(huán)和散熱器等構成。

所述的導熱骨架由鋁合金鑄造成型，導熱骨架的平面布置若干個與電池直徑呈間隙配合的圓孔，圓孔的圓周有環(huán)形凹槽，導熱骨架的周邊有連接散熱器的螺紋孔。

所述的導熱環(huán)由導熱材料制成外徑和內徑具有伸縮性的圓環(huán)形，導熱環(huán)安裝在導熱骨架圓孔的凹槽里，導熱環(huán)在導熱骨架和動力電池間隙中間，導熱環(huán)的外徑和內徑與導熱骨架的凹槽內徑和動力電池的外徑呈過盈配合，導熱環(huán)與導熱骨架、動力電池的表面保持必要的接觸面積。

所述的柔性導熱環(huán)可以采用金屬薄板加工成具有彈性的環(huán)形管狀彈簧導熱環(huán)。

所述的柔性導熱環(huán)也可以使用導熱橡膠出來加工成環(huán)形導熱橡膠導熱環(huán)。

所述的散熱器采用導熱性能良好的金屬材料加工成型，散熱器可以分為型材散熱器、金屬外殼散熱器和液體循環(huán)散熱器。

所述的型材散熱器可以使用的帶有翅片結構的鋁型材，依靠散熱器的表面積和周圍的空氣進行熱交換，以利于提高散熱效率。

所述的金屬外殼散熱器使用金屬薄板加工成電池外殼，依靠金屬外殼的面積和周圍的空氣進行熱交換，以利于降低造價和縮小體積。

所述的液體循環(huán)散熱器是在散熱器中間布置有水管，可以通過水管中的液體的循環(huán)調節(jié)散熱器的溫度，液體循環(huán)系統(tǒng)包括儲水箱、加熱器和水泵。

動力電池在工作中產生的熱量可以通過柔性導熱環(huán)、導熱骨架和散熱器散發(fā)出去；反之，如果對散熱器進行加熱，散熱器的熱量可以通過導熱骨架和柔性導熱環(huán)對動力電池進行加熱。從而達到對動力電池進行溫度調節(jié)的目的。

本發(fā)明利用與動力電池表面接觸的柔性導熱環(huán)、導熱骨架和散熱器對電池進行散熱和加熱，使動力電池在全工況條件下保持動力電池的溫度處于最佳狀態(tài)，可以大幅度提升動力電池的安全性和使用壽命。圓柱形動力電池組的溫度調節(jié)結構具有結構簡單，成本低廉等優(yōu)點，可以杜絕目前電池模塊熱失控事故的發(fā)生。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明實施方案一的剖視圖；

圖2是本發(fā)明實施方案二的剖視圖；

圖3是本發(fā)明實施方案三的剖視圖；

圖4是本發(fā)明實施方案四的俯視圖；

圖5是本發(fā)明采用液體循環(huán)散熱器的循環(huán)散熱示意圖；

其中：1.散熱骨架；2.凹槽；3.動力電池；4.導熱橡膠導熱環(huán)；5.螺釘；6.型材散熱器外殼；7.管狀彈簧導熱環(huán)；8.液體循環(huán)散熱器；9.水管；10.金屬外殼散熱器；11.加熱器；12.水箱；13.水泵。

【具體實施方式】

具體實施方式一、導熱骨架(1)由鋁合金鑄造成型，導熱骨架的平面布置4個與動力電池(3)直徑呈間隙配合的圓孔，圓孔的圓周加工一個環(huán)形凹槽(2)，導熱骨架的周邊有連接散熱器的螺紋孔。使用導熱橡膠加工成的環(huán)形橡膠導熱環(huán)(4)安裝在導熱骨架圓孔的凹槽里，導熱環(huán)在導熱骨架和動力電池間隙中間，導熱環(huán)的外徑和內徑與導熱骨架的凹槽內徑和動力電池的外徑呈過盈配合。型材散熱器(6)使用的帶有翅片結構的鋁型材，使用螺釘(5)將其固定在導熱骨架上。

具體實施方式二、具體實施方式二的導熱環(huán)采用管狀彈簧導熱環(huán)(7)，其余結構與具體實施方式一所述的結構相同。導熱環(huán)使用薄銅板加工成制成外徑和內徑具有伸縮性的圓環(huán)形管狀彈簧導熱環(huán)(7)，管狀彈簧導熱環(huán)安裝在導熱骨架的凹槽里，由于管狀彈簧的外徑和內徑具有伸縮性，使其與導熱骨架和動力電池的表面形成較大的接觸面積。

具體實施方式三、具體實施方式三的散熱器采用金屬外殼散熱器(10)，其余結構與具體實施方式一所述的結構相同。散熱器是使用導熱金屬薄板加工成動力金屬外殼散熱器(10)，使用螺釘(5)將外殼散熱器固定在導熱骨架上。

具體實施方式四、具體實施方式四的散熱器采用液體循環(huán)散熱器(8)，其余結構與具體實施方式一所述的結構相同。液體循環(huán)散熱器采用鋁型材加工成型，中間布置有2個水管(9)，液體散熱器散熱器的液體循環(huán)系統(tǒng)包括儲水箱(12)、電加熱器(11)和水泵(13)。使用螺釘將強制散熱器固定在導熱骨架上。冷水循環(huán)可以降低散熱器的溫度；熱水循環(huán)可以提高散熱器的溫度。