[實用新型]一種集水冷散熱與加熱一體的新能源動力電池

有效

• 申請號: 201621274700.0
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN206301914U
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 章波;葉建良
• 申請（專利權）人: 江西迪比科股份有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/6567;H01M10/6554;H01M10/6571
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司36115
• 代理人: 郭顯文

技術領域

本實用新型涉及新能源動力電池領域，更具體地說，本實用新型涉及一種集水冷散熱與加熱一體的新能源動力電池。

背景技術

新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。

作為一種新的清潔能源，由于鋰離子動力電池具有能量密度大、安全性好、重量輕、循環壽命長等優點，現已廣泛應用于新能源汽車中的儲能系統中。尤其在電動汽車儲能領域，鋰離子動力電池已經成為首選電池種類。

鋰離子動力電池在高溫65℃以上充、放電時，電池氣脹，造成電池失效或形成安全問題，而動力電池工作電流大，產熱量大，需要快速把動力電池的熱量傳遞散發出去，防止溫度過高產生安全隱患；鋰離子動力電池在低溫條件下，車輛的啟動性能會變差，因而純電動汽車動力電池組需要保溫或加溫措施。目前高溫散熱及低溫啟動性能是電動汽車電源系統目前存在的主要問題之一。

傳統軟包動力電池模塊設計是首先在電芯極耳處打孔，在用高溫膠帶把幾串或幾并電芯纏繞在一起，然后和支架上的嵌件匯流片用螺絲緊固組裝，兩側面粘貼EVA泡棉，在用熱縮套管整體熱縮；此工藝在電芯極耳處打孔嚴重破壞電芯極耳過電流能力和增大極耳的內阻，導致電芯在工作狀態下溫度升高，靠螺絲在支架內部來緊固極耳和匯流片，此操作困難且易損壞電芯極耳；外部使用熱縮套管包覆嚴重影響電芯的散熱；上述結構工藝嚴重影響鋰離子動力電池在新能源汽車應用的安全性。

為解決上述問題，現有技術中同時考慮散熱及加熱兩個方面的技術，也有一些申請專利且各具特點，如：CN201210215864.6《控溫型車用鋰離子電池模塊》，電池芯通過簸箕型鋁盒將熱量傳遞到兩側的導熱鋁板上，半導體制冷片將熱量從導熱鋁板上面引出到散熱板上，散熱板內部通有冷卻水將熱量帶走。散熱板與導熱鋁板之間有一塊隔熱板，隔熱板將電池內部與電池外部隔離開，隔熱板上面開有一個與制冷片同樣大小的口，制冷片放在其中完成制冷(或加熱)的功能。此過程是通過裝在導熱鋁板中的電子感溫包來控制電控系統自動實現的。

CN201310522402.3《用于間接冷卻環保型汽車的電池模塊的裝置》，包括：導熱界面板，其中嵌有超模壓的熱管，該導熱界面板布置在至少兩個單元電池之間；以及散熱器，其整體連接于每個超模壓的熱管的上端部，該散熱器布置在冷卻空氣流路中。從而提高界面板與單元電池之間的粘附力，因此可以最大化地提高電池的散熱性能，以防止因散熱而引起的體積膨脹。該裝置還包括：具有等于或小于大約0.5mm厚度的平面發熱體，其被布置在未配置界面板的單元電池之間，以便在冷啟動和低溫環境下將電池加熱到適當水平的溫度，以改善電池性能并防止車輛動力的下降。

CN201420352061.X《電池模塊及相應的電池組》，電芯的上下方，分別鋪有與電芯兩端焊接相連的導電板，電芯排的相應于兩凹槽框架之間位置的外圍部分纏繞有防火密封膠帶，一導電板的上方鋪有加熱膜，另一導電板的下方鋪有絕緣層，絕緣層或/和導電板或/和加熱膜上設有散熱孔；導電板帶有出線端。電池模塊的上下兩面分別設有絕緣層、加熱膜，使每一電池模塊的所有電芯都被固定于絕緣層與加熱膜之間，且電芯排的外周纏繞有防火密封膠帶，導電板、加熱膜與絕緣層上都帶有散熱孔，具有溫度調節功能及輕量化特點。

而且現有技術對于傳熱介質的研究大部分采用還是傳統的單一空氣冷卻方式，而國外已經開始如液體冷卻方式、相變材料等對新的傳熱介質的研究。

空氣冷卻方式價格便宜但散熱效果差，液體冷卻方式效率高，是未來動力電池熱管理系統的重要發展方向；常見的液體冷卻方式是在電池包內部鋪散管道，這樣會比較占用內部空間，最重要的是液體冷卻在電池包內部使用存在泄漏的重大安全隱患。

盡管如此，現有技術還需不斷優化。

實用新型內容

本實用新型針對的目的：針對現有鋰離子軟包電池組裝工藝復雜及成組散熱及加熱整合的結構所存在的問題，而提供一種集水冷散熱與加熱一體的新能源動力電池。

本實用新型是這樣實現的：

一種集水冷散熱與加熱一體的新能源動力電池，包括電池箱上蓋、動力電池模組和電池箱下殼，動力電池模塊包括電芯支架、電芯和鋁殼夾板，兩個以上的電芯放置在電芯支架中，電芯最外兩側緊貼鋁殼夾板，極耳連接片或鋁板與電芯正負極耳連接，電芯的一面粘貼綠特棉和電芯極耳處粘貼硅膠片；兩個以上粘貼好綠特棉和硅膠片的電芯，再在其中一個電芯中與粘貼綠特棉面同一面上粘貼導熱石墨片，加熱片放置在兩個電芯之間且加熱片兩側面分別與綠特棉面相粘貼；溫度傳感器與導熱石墨片連接；電池箱下殼外設有水冷系統。