[發明專利]一種用于兩相浸沒式液冷的帶有防爆隔熱板的刀片電池夾具

有效

• 申請號: 202110377274.2
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113140854B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 李羽白;李洋;劉軒羽;李玉龍;彭春陽
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H01M50/209
• 分類號: H01M50/209;H01M50/244;H01M50/249;H01M10/613;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/6567;H01M10/658
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪

本發明屬于動力電池技術領域，提供了一種用于兩相浸沒式液冷的帶有防爆隔熱板的刀片電池夾具。利用防爆隔熱板將每個刀片電池隔開，避免電池組工作過程中熱量橫向傳導而導致的溫度不均，避免在極端條件下電池組中某個電池發生熱失控而導致相鄰電池的損壞或熱失控。相比于傳統的刀片電池夾具，具有以下優點：在保證電池表面與氟化液充分接觸的同時，極大的提高了不同電池單體之間溫度的均一性；防爆隔熱板可以將不同的電池單體隔離，避免由于單個電池熱失控而導致的相鄰電池的損壞或熱失控。

技術領域

本發明屬于動力電池技術領域，具體涉及一種用于兩相浸沒式液冷的帶有防爆隔熱板的刀片電池夾具。

背景技術

隨著動力電池技術領域的快速發展，目前電動汽車使用的動力電池堆能量密度升高，產熱量增大，因此需要對每個電池進行充分的散熱，保證每塊電池溫度的均一性，延長電池的使用壽命。由于電動汽車工作場景不同，因此電池應適應極端工況，當電池組中某個電池發生熱失控，應避免該電池對相鄰電池造成影響，降低電池熱失控而造成的損失。因此設計一種可以保證電池堆溫度均一性，控制熱失控影響范圍的電池組支架是突破電池堆能量密度，維持電池堆安全運行的必要條件。

目前的電池組支架主要解決的問題在于提升電池組能量密度、設計便于更換動力電池的支架和解決放電過程中支架熱膨脹問題，例如王星等人在“一種電池模組及其電池保持架”專利中(專利號：202020920758.8)通過在電池支架上布置通風孔以及流道，改善電池的布置形式，有效的提升了電池的換熱面積以及換熱效率，有效的避免了由于電池組溫度不均而導致的電池支架熱膨脹等問題，有利于電池組的散熱，延長電池使用壽命。

例如郭瑞杰等人在“一種帶支架的電池模組”專利中(專利號：202020863201.5)通過改變電池支架的結構改變圓柱形電池的布置形式，從而有效的提升了電池組的能量密度，降低了電池組占用電動汽車的空間，有效的提升了電動汽車的續航里程。

例如方飛等人在“一種新能源汽車電池組支架”專利中(專利號：202010714805.8)改變電池組支架的結構，將傳統不利于電池更換的復雜結構簡化，設計出一種利于電池拆裝的電池組支架結構，有利于縮短電動汽車更換電池速度，避免由于拆裝導致對電池組的二次傷害，有利于電池模塊的循環利用。

但是傳統的電池組支架存在一些不足，為了提升電池組的能量密度，減小單體電池之間的間距，如果沒有行之有效的冷卻方式，會導致電池單體溫度分布不均，極大的影響動力電池的使用壽命，增加在極端天氣條件下電池堆發生危險的概率。當單個電池發生熱失控時，傳統電池支架無法保證相鄰電池不會受到局部溫度激增導致的對電池的影響，嚴重時會導致整個電池組報廢。

鑒于傳統的電池組支架的不足，本發明提出了一種用于兩相浸沒式液冷的帶有防爆隔熱板的刀片電池夾具，通過利用極薄的防爆隔熱板在保證較高能量密度的前提下，使每個電池處于獨立的冷卻區域，避免由于單個電池熱失控對相鄰電池的影響，同時保證電池之間沒有橫向的熱量傳遞，維持電池組均勻的溫度分布。簡單的電池支架結構也有利于電池的拆裝與更換。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供了一種用于兩相浸沒式液冷的帶有防爆隔熱板的刀片電池夾具，通過改變電池夾具結構，在保證刀片電池與氟化液充分接觸的前提下，在刀片電池之間加裝極薄的防爆隔熱板，降低熱量的橫向傳遞，使電池組溫度分布均勻。當電池發生熱失控時，由于防爆隔熱板的阻隔，從而降低對相鄰電池的影響，較為簡單的電池組支架結構便于動力電池的拆裝，提升了電池組的安全性與壽命。

本發明的技術方案：

一種用于兩相浸沒式液冷的帶有防爆隔熱板的刀片電池夾具，包括刀片電池1、防爆隔熱板2、刀片電池支架和固定螺栓5；