[發(fā)明專利]一種電池包冷卻和加熱的一體化結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810111464.8
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108376809B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡為松
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/6554;H01M10/6567
• 代理公司: 合肥市長遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 段曉微;葉美琴

本發(fā)明公開了一種電池包冷卻和加熱的一體化結(jié)構(gòu)，通過箱蓋和箱體形成密封環(huán)境，通過導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)模組溫度與導(dǎo)熱腔內(nèi)流體溫度的傳導(dǎo)，從而，通過輸入接頭和輸出接頭向?qū)崆粌?nèi)填充冷卻液體或者加熱液體便可以實(shí)現(xiàn)對模組溫度的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)電池包冷卻和加熱的一體化調(diào)控。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源汽車應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池包冷卻和加熱的一體化結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

汽車作為推動人類文明的現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)物，給人類生活帶來便捷性的同時，也帶來了極大的環(huán)境污染。隨著傳統(tǒng)化石能源的日益短缺，特別是石油等不可再生資源限制，人們將更多的目光轉(zhuǎn)向新能源汽車。電動汽車具有高效、節(jié)能、低噪聲、零排放等傳統(tǒng)燃料汽車無法比擬的環(huán)保優(yōu)勢，已成為現(xiàn)階段研究的熱點(diǎn)。

然而，作為電池汽車核心部件的動力電池系統(tǒng)，在充放電的同時會伴隨著大量熱的產(chǎn)生，同時，受鋰離子電池本身溫度適應(yīng)性的影響，通常鋰離子動力電池系統(tǒng)需要在5℃～40℃溫度區(qū)間內(nèi)工作，以10℃～30℃溫度區(qū)間內(nèi)性能最佳；特別在低于0℃高倍率充電，和高于60℃放電，會嚴(yán)重影響鋰電池的使用壽命，甚至造成電芯內(nèi)部短路等安全性風(fēng)險。在電池系統(tǒng)熱管理設(shè)計(jì)中，低溫環(huán)境需加熱提升至事宜溫度平臺，高溫環(huán)境需盡快散熱，避免熱集聚引發(fā)安全事故。

但在整車的復(fù)雜運(yùn)行環(huán)境中，不同路面載荷激勵，不同區(qū)域低溫至-30℃，地表高溫至60℃環(huán)境，同時，雨天和高低氣壓、酸堿腐蝕等環(huán)境，不僅要求電池在IP67等級密封條件下做好熱設(shè)計(jì)工作，也要求高效換熱的液冷系統(tǒng)不承受大的載荷，引發(fā)泄漏風(fēng)險。

目前，市場大多數(shù)的冷卻和加熱管道系統(tǒng)，均放置在電池箱體內(nèi)部，為保證熱均勻性，很多將管道系統(tǒng)布置在電池單體或模組的底部，承受較大的電池慣性載荷，同時，復(fù)雜的管路系統(tǒng)也給裝備和制造帶來困難。考慮系統(tǒng)能量密度和最少體積、重量前提下，如何將電池系統(tǒng)的冷卻、加熱和保溫集中一體，同時又避免在結(jié)構(gòu)中承擔(dān)大搭載，仍是電池系統(tǒng)熱管理設(shè)計(jì)的一個工程難題。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種電池包冷卻和加熱的一體化結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提出的一種電池包冷卻和加熱的一體化結(jié)構(gòu)，包括：箱體、箱蓋、傳熱結(jié)構(gòu)和模組，傳熱結(jié)構(gòu)為導(dǎo)熱絕緣結(jié)構(gòu)；

模組安裝在箱體內(nèi)，箱蓋覆蓋在箱體上并與箱體連接；

箱蓋內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)熱腔，傳熱結(jié)構(gòu)覆蓋在模組上并與箱蓋下表面貼合；箱蓋側(cè)面設(shè)有與導(dǎo)熱腔連通的輸入接頭和輸出接頭，輸入接頭、導(dǎo)熱腔和輸出接頭依次連通形成流體輸送路徑。

優(yōu)選地，模組的正負(fù)極片位于其上表面，模組上表面安裝有與正負(fù)極片連接的高壓連接片，傳熱結(jié)構(gòu)下表面設(shè)有與高壓連接片相契合的凹凸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳熱結(jié)構(gòu)通過凹凸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接高壓連接片。

優(yōu)選地，高壓連接片與模組焊接或者螺栓連接。

優(yōu)選地，傳熱結(jié)構(gòu)為導(dǎo)熱硅膠墊或者熱板。

優(yōu)選地，箱蓋上表面設(shè)置有隔熱層。

優(yōu)選地，隔熱層厚度為0.2mm～10mm。

優(yōu)選地，輸入接頭和輸出接頭位于箱蓋相對的兩側(cè)。

優(yōu)選地，輸入接頭和輸出接頭位于箱蓋同側(cè)，導(dǎo)熱腔由相連通的輸入腔和輸出腔組成，輸入接頭和輸出接頭分別與輸入腔和輸出腔連通，輸入接頭、輸入腔、輸出腔和輸出接頭依次連通形成流體輸送路徑。

優(yōu)選地，導(dǎo)熱腔內(nèi)安裝有多根相互平行的加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋將導(dǎo)熱腔內(nèi)分割為多條相互平行的流道，相鄰的流道相連通。

優(yōu)選地，箱蓋由主體蓋板和封板組成，導(dǎo)熱腔為開設(shè)在主體蓋板下表面的凹槽，封板安裝在主體蓋板的下表面并與主體蓋板密封連接；輸入接頭和輸出接頭均安裝在主體蓋板上。