[發明專利]一種鋰離子電池換熱裝置

在審

• 申請號: 202011043578.7
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112164842A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 王建鋒;劉文豪;劉水宙;董學恒;鄭濤;張照震;喬盼;趙慧婷;鄭好
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/6563;H01M10/0525;H01M10/659;H01M10/48
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發明公開了一種鋰離子電池換熱裝置，包括電池箱殼體、鋰離子電池簇和送風裝置；電池箱殼體頂底設置有通風口，鋰離子電池簇設置在電池箱殼體中，鋰離子電池簇中的相鄰單體電池之間間隙設置，相鄰單體電池之間和單體電池與電池箱殼體側壁之間均貼合設置有風冷管，每兩個風冷管之間貼合設置有相變材料；送風裝置位于電池箱殼體底部，送風裝置上設置有進風口，進風口、送風裝置的內腔和電池箱殼體底部通風口之間連通，送風裝置上設置有電機和風扇，風扇位于進風口處，電機輸出端連接風扇輸入端。在整體結構簡單，體積較小的前提下，有效提高了換熱能力。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池熱管理領域，涉及一種鋰離子電池換熱裝置。

背景技術

隨著人們生活水平的日益提高，汽車在人們生活中扮演越來越重要的角色，然后不斷增長的汽車保有量，給國家能源供應帶來巨大壓力，由于電動汽車具有能耗小，對環境友好等特點近年來迎得了巨大發展，然而電動汽車大電流充放電工況下或環境溫度較高時，一旦鋰離子電池裝置熱量大量囤積，極易導致電池熱管理失控從而引起鋰離子電池性能衰減甚至起火燃燒，因此電動汽車需要開發鋰離子電池熱管理裝置來實現更加有效的熱管理。一般而言，鋰離子電池可采用風冷、液冷和相變制冷，風冷無法保證電池單元溫度的均勻性，對風道設計要求高，液冷對管道密閉性提出很高要求，結構設計復雜，相變制冷利用相變潛熱將電池溫度變化控制在較小范圍；若對于熱交換能力有很高的要求，則單個熱交換形式的效果無法滿足要求，如果將多種熱交換形式進行結合，則會增加設計難度，使結構復雜，并且電池部件整體體積會增大。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種鋰離子電池換熱裝置，將風冷和相變制冷兩種方式有效結合，在整體結構簡單，體積較小的前提下，有效提高了換熱能力。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種鋰離子電池換熱裝置，包括電池箱殼體、鋰離子電池簇和送風裝置；

電池箱殼體頂底設置有通風口，鋰離子電池簇設置在電池箱殼體中，鋰離子電池簇中的相鄰單體電池之間間隙設置，相鄰單體電池之間和單體電池與電池箱殼體側壁之間均貼合設置有風冷管，每兩個風冷管之間貼合設置有相變材料；

送風裝置位于電池箱殼體底部，送風裝置上設置有進風口，進風口、送風裝置的內腔和電池箱殼體底部通風口之間連通，送風裝置上設置有電機和風扇，風扇位于進風口處，電機輸出端連接風扇輸入端。

優選的，送風裝置內腔中設置有發熱電阻。

進一步，鋰離子電池簇上設置有溫度傳感器，溫度傳感器輸出端連接電機輸入端和發熱電阻輸入端。

優選的，單體電池之間采用鎳片串并聯。

優選的，電池箱殼體頂部設置有細孔網格擋板。

優選的，電池箱殼體外側面設置有散熱格柵。

優選的，相變材料采用固態-液態PCM材料。

優選的，風冷管兩端均涂抹有導熱硅膠或纏綁有膠帶。

優選的，風冷管貼合單體電池一側為弧形。

優選的，風冷管采用鋁合金材料制成。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明在電池箱殼體底部設置風扇，通過風冷管對電池進行風冷，在風冷管之間設置相變材料，實現相變制冷，從而將風冷和相變制冷兩種方式有效結合，在整體結構簡單，體積較小的前提下，有效提高了換熱能力，并且風扇可以進行開關，從而靈活調節制冷功率，避免制冷效果過剩。

進一步，發熱電阻能在溫度較低時，通過風扇向電池箱殼體中供應暖風，保證電池溫度不會過低。