[實(shí)用新型]塊狀電池電池包直冷非內(nèi)流熱管理結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820807072.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN208596766U
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高青;劉玉彬;李非凡;苑盟;朱繼琛;鄧璠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M10/613
• 分類號(hào): H01M10/613;H01M10/615;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/6552;H01M10/6563;H01M10/6569;H01M10/6571;H01M2/10
• 代理公司: 深圳市智圈知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44351
• 代理人: 韓紹君

本實(shí)用新型提供了一種塊狀電池電池包直冷非內(nèi)流熱管理結(jié)構(gòu)，涉及電池包熱管理領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)主要包括：電池單體、第一側(cè)扁型熱管、第二側(cè)扁型熱管、第一側(cè)帶噴注孔制冷劑微管道、第二側(cè)帶噴注孔制冷劑微管道、第一側(cè)薄翅片、第二側(cè)薄翅片、第一側(cè)制冷劑噴注流道、第二側(cè)制冷劑噴注流道、電池包箱體，制冷劑與第一側(cè)扁型熱管、第二側(cè)扁型熱管換熱，有效預(yù)熱和冷卻電池包，封閉式的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了電池包內(nèi)無主控流體，增強(qiáng)了電池包的安全性，制冷劑在緊急時(shí)刻通過熱熔塞熔化了的第一側(cè)帶噴注孔制冷劑微管道、第二側(cè)帶噴注孔制冷劑微管道噴注進(jìn)入電池包，對(duì)電池包進(jìn)行緊急熱管理，最大程度上保證了電動(dòng)汽車乘員的安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型有關(guān)一種電池包熱管理系統(tǒng)及熱安全應(yīng)用技術(shù)。

背景技術(shù)

隨著全球能源、環(huán)境問題日益嚴(yán)重，世界各國(guó)都在積極尋求應(yīng)對(duì)方案，電動(dòng)汽車因其既符合節(jié)能減排的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，也符合環(huán)境保護(hù)的發(fā)展理念，現(xiàn)已成為世界各國(guó)汽車行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，電池由于其高能量密度、系統(tǒng)簡(jiǎn)單和環(huán)境友好的特點(diǎn)，其被廣泛應(yīng)用于新能源汽車。溫度是影響電池的重要因素。過低的溫度會(huì)使電池的內(nèi)阻增加、可充放電容量降低、減少電池的使用壽命；過高的溫度則會(huì)使電池組內(nèi)副反應(yīng)增加、SEI膜分解、減少電池的循環(huán)壽命、甚至造成內(nèi)短路，引起電池的燃燒和爆炸。為了保障新能源汽車的安全性，就需要對(duì)電池包進(jìn)行安全防控，而電動(dòng)汽車的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)則是電池包安全防控的重中之重，精細(xì)化的溫控系統(tǒng)才能保證電池的工作性能、安全性及使用壽命。

在現(xiàn)在廣泛使用的技術(shù)中，電池包的熱管理方案通常采用風(fēng)冷、冷卻液液冷、制冷劑直冷等方案。通常使用的風(fēng)冷熱管理方案的換熱能力弱，在多數(shù)較極端的使用工況下，不能有效地將電池包的溫度控制在最佳溫度范圍內(nèi)，降低了電池包的安全性；冷卻液液冷換熱能力較強(qiáng)，在少數(shù)極端的使用工況下，不能起到應(yīng)有的效果，并且電池包內(nèi)需要布置冷卻液流道，增加了電池包的制造工藝，大大增加了電池包的體積，另外電池包還存在由冷卻液泄漏而造成的更嚴(yán)重的危害的風(fēng)險(xiǎn)；目前，鮮有使用的制冷劑直冷熱管理方案通常是在電池包內(nèi)布置制冷劑流動(dòng)管道，通過制冷劑直接對(duì)電池包進(jìn)行換熱，換熱能力強(qiáng)，但是由于制冷劑管路布置在電池包里面，增加了電池包的制造難度，也增加了電池包的維護(hù)難度及成本。同時(shí)，由于制冷劑的強(qiáng)換熱能力，沒有合理的均熱結(jié)構(gòu)通常會(huì)造成電池的溫度分布不均勻。

另外，在目前廣泛應(yīng)用的熱管理方案中，通常只能對(duì)電池進(jìn)行冷卻，而不能對(duì)電池進(jìn)行預(yù)熱；在有對(duì)電池預(yù)熱的熱管理方案中，通常只使用PTC加熱器對(duì)電池進(jìn)行預(yù)熱，而PTC加熱器的發(fā)熱效率低，在低溫環(huán)境下，大大浪費(fèi)了電池包內(nèi)的有限電量。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種塊狀電池電池包直冷非內(nèi)流熱管理結(jié)構(gòu)，用于新能源車熱泵電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，能夠有效預(yù)熱和冷卻電池包；封閉式的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了電池包內(nèi)無主控流體，增強(qiáng)了電池包的安全性，相比于同等換熱能力的電池包，大大降低了電池包的體積；扁型熱管的雙向布置與電池包內(nèi)循環(huán)均熱風(fēng)扇的布置提升了電池包的熱均勻性，延長(zhǎng)了電池包的使用壽命；在熱管之間預(yù)置帶熱熔塞的制冷劑噴孔，能夠在溫度超過安全溫度時(shí)，噴射制冷劑，保證了在緊急情況下電池包安全，進(jìn)一步提升了電池包的安全性，最大程度上保證了電動(dòng)汽車乘員的安全。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種塊狀電池電池包直冷非內(nèi)流熱管理結(jié)構(gòu)，主要包括：電池單體(1)、第一側(cè)扁型熱管(2)、第二側(cè)扁型熱管(19)、第一側(cè)帶噴注孔制冷劑微管道(3)、第二側(cè)帶噴注孔制冷劑微管道(20)、第一側(cè)薄翅片(4)、第二側(cè)薄翅片(16)、第一側(cè)制冷劑噴注流道 (5)、第二側(cè)制冷劑噴注流道(21)、電池包箱體(9)；制冷劑直接與電池單體(1)之間第一側(cè)扁型熱管(2)、第二側(cè)扁型熱管換熱(19)，實(shí)現(xiàn)電池包的預(yù)熱和冷卻，制冷劑在緊急時(shí)刻通過熱熔塞熔化了的第一側(cè)帶噴注孔制冷劑微管道(3)、第二側(cè)帶噴注孔制冷劑微管道(20)噴注進(jìn)入電池包，對(duì)電池包進(jìn)行緊急熱管理。