[發明專利]一種鋰離子電池組換熱裝置及其熱管理方法

在審

• 申請號: 202010360313.3
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111416178A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 鄧長水;戴佳偉;黃劍;陳曉濟
• 申請（專利權）人: 福建易動力電子科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/617;H01M10/643;H01M10/63;H01M10/633;H01M10/637;H01M10/6554;H01M10/6556;H01M10/6568;H01M10/653;H01M10/6555;H01M10/6557
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 詹宇鵬

本發明提供一種鋰離子電池組換熱裝置，包括換熱板，具有導熱和過電流功能，其材質為高導熱導電金屬板；所述換熱板內部具有換熱液流動的流道；所述換熱板設有兩個或多個水嘴，所述兩個或多個水嘴均連通所述流道；連通裝置，為一絕緣通管，兩頭分別連通相鄰兩個所述換熱板的水嘴；若干個連通裝置連通若干個相鄰的所述換熱板的水嘴，使得若干個換熱板之間相互連通，使得若干個換熱板中僅留出兩個所述水嘴作為進液口與出液口；使得換熱液流入進液口后，流經若干塊所述的換熱板，最后經出液口流出；集成換熱與過電流功能，使模組加熱更加均勻，電池之間的溫差更小，同時，降低由過電流引起的電阻熱；使模組的設計兼容多種熱管理功能。

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池組換熱裝置及其熱管理方法。

背景技術

圓柱型鋰離子電池形成模塊后，要成組成模組，傳統的做法是使用鋁排或銅排進行串聯；模組的加熱，只能在模組側面或底部設計加熱裝置，如加熱膜、PTC加熱器；這種設計，成本較高；對于模組內的電芯加熱效果極差，溫差較大；并且只有加熱功能，不能兼容冷卻。

另有一種冷卻方式，即在電池模塊內部安裝蛇形冷板或導熱材料。該方案對蛇形冷板等換熱冷部件的加工精度要求很高，成本居高不下，而且模塊、模組組裝難度大，手工操作困難，而自動化組裝對設備要求又高，極大限制了該方案的應用。

發明內容

本發明的目的是克服上述缺陷，提供一種鋰離子電池組換熱裝置及其熱管理方法。

本發明采用以下技術方案：

一種鋰離子電池組換熱裝置，包括換熱板，具有導熱和過電流功能，其材質為高導熱導電金屬板；所述換熱板內部具有換熱液流動的流道，設有固定安裝貼合電池組的安裝位；所述換熱板設有兩個或多個水嘴，所述兩個或多個水嘴均連通所述流道；連通裝置，為一絕緣通管，兩頭分別連通相鄰兩個所述換熱板的水嘴；若干個連通裝置連通若干個相鄰的所述換熱板的水嘴，使得若干個換熱板之間相互連通，使得若干個換熱板中僅留出兩個所述水嘴作為進液口與出液口；使得換熱液流入進液口后，流經若干塊所述的換熱板，最后經出液口流出。

優選的，所述電池組，包括支架，鋰電池圓柱電芯，模組端板，緊固裝置；多個所述鋰電池圓柱電芯放置于支架上，所述支架兩面均設有匯流片，兩塊所述匯流片與多個所述鋰電池圓柱電芯貼合，形成單電池組；多組所述單電池組相互連接，兩端通過緊固裝置及兩塊所述模組端板固定，形成電池組；所述安裝位為通孔，用于通過所述電池組的緊固裝置，將換熱板固定安裝于相鄰兩個所述單電池組之間及兩端所述的模組端板內側，并緊貼于所述單電池組的匯流片上。

優選的，所述的緊固裝置為緊固螺桿。

優選的，所述換熱板為兩塊換熱面板拼裝而成；所述換熱面板結構左右對稱，經過模具沖壓成型。

優選的，所述換熱板內設有若干個使得換熱液進行分流的流道分割位；所述流道分割位為所述通孔為緊固裝置的安裝位，其在換熱板內部的形成，使得換熱液進行分流，或兩塊換熱面板中的設計拼裝位置而形成，使得換熱液進行分流。

優選的，所述換熱板的材質為鋁或銅。

優選的，還設有溫控裝置；所述溫控裝置安裝于所述鋰離子電池組內部或所述換熱板上；所述溫控裝置用于監測電池模組內部溫度，以及反饋換熱板內流體控制信號，以控制流體速度進而控制溫度；所述溫控裝置包括：溫感器，流量控制閥。

一種利用鋰離子電池組換熱裝置實施的鋰離子電池組換熱裝置的熱管理方法：所述的換熱裝置的任一換熱板通過水泵輸入流體，流體在若干塊所述換熱板內、若干縮短連通裝置間流動并最終流出，實現循環；所述溫感器收集溫度信息，并反饋給電池管理系統(BMS)，電池管理系統(BMS)控制流量控制閥控制流量大小，從而控制的流體的流速。

優選的，所述流體為絕緣流體。

優選的，所述流體為氟碳化合物或煤油。