本實(shí)用新型涉及電池能源領(lǐng)域,尤其涉及一種集散熱加熱一體的圓柱動(dòng)力電池模組。
背景技術(shù):
隨著資源的日益減少,能源已經(jīng)難以滿足人類的需求,儲(chǔ)能(動(dòng)力電池)以一種先進(jìn)的科技進(jìn)入人們的生活,對(duì)人類生存起著至關(guān)重要的作用。
不過動(dòng)力電池工作電流大,產(chǎn)熱量大,同時(shí)電池包處于一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境,就會(huì)導(dǎo)致電池的溫度上升。而通過電池材料的工作溫度都不得高于60℃,但現(xiàn)在室外溫度已可能接近40℃,同時(shí)電池本身產(chǎn)熱量大,將導(dǎo)致電池的工作環(huán)境溫度上升,而如果出現(xiàn)熱失控,為了避免變成“燒烤”,給電池散熱就尤為重要了。
電池包散熱有主動(dòng)和被動(dòng)兩種,兩者之間在效率上有很大的差別。被動(dòng)系統(tǒng)所要求的成本比較低,采取的措施也較簡(jiǎn)單,如現(xiàn)有儲(chǔ)能電池的散熱都采用空氣自然散熱冷卻的方式者來(lái)達(dá)到降溫的效果,這種散熱方式,電池包在充放電過程中,產(chǎn)生大量的熱量,無(wú)法及時(shí)散熱,容易導(dǎo)致電池包的溫度上升,影響電池包的使用性能,也可能會(huì)存在安全隱患。主動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜一些,且需要更大的附加功率,但它的熱管理更加有效。
現(xiàn)有技術(shù)中也有些新技術(shù)嘗試,如CN201120133458.6《一體式車用動(dòng)力電池組》,將組成動(dòng)力電池組的各單體電池芯的電池芯殼體與散熱片進(jìn)行直接組合連接,導(dǎo)熱管與散熱片進(jìn)行復(fù)合成為一體組成散熱體。利用散熱片和導(dǎo)熱管直接對(duì)電池芯進(jìn)行散熱冷卻,達(dá)到對(duì)每個(gè)電池芯殼體進(jìn)行直接、統(tǒng)一、均勻降溫冷卻以及降溫冷卻盲區(qū)和死角的目的,保證了動(dòng)力電池組的整體的使用性能和使用壽命。
CN201620176113.1《一種動(dòng)力電池用溫度調(diào)節(jié)裝置》,包括散熱裝置殼體、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力電池組盒和控制器;所述散熱裝置殼體的兩側(cè)固定有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中安裝有活塞,活塞的頂端通過繩與百合葉連接,且繩依次穿過兩個(gè)定滑輪,所述百合葉安裝在動(dòng)力電池組盒的前表面上,動(dòng)力電池組盒通過固定裝置安裝在散熱裝置殼體的內(nèi)部,動(dòng)力電池組盒的后身板上安裝有冷卻盤管,冷卻盤管通過循環(huán)管與冷卻器連接,所述散熱裝置殼體的前表面上安裝有風(fēng)扇,控制器通過螺釘固定在散熱裝置殼體的頂端。本發(fā)明的冷卻和散熱的效率較高,電池組的溫度變化平緩,電池表面之間的溫差能夠保持在3℃以內(nèi),可以有效提高電池組的性能和使用壽命。
同時(shí),鋰離子電池的工作原理是內(nèi)部的電解質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)的變化,在正負(fù)極出現(xiàn)電勢(shì)差從而產(chǎn)生電流。在低溫環(huán)境下電解質(zhì)移動(dòng)得相當(dāng)慢,從而影響鋰離子在正負(fù)極之間的轉(zhuǎn)移活性,導(dǎo)致電池充放電性能下降。當(dāng)鋰電池在零攝氏度時(shí),其容量會(huì)減少20%,當(dāng)達(dá)到零下10攝氏度時(shí),容量可能只有一半左右。因此,在低溫環(huán)境下,電池又需要加熱。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,適應(yīng)現(xiàn)實(shí)需要,提供一種集散熱加熱一體的圓柱動(dòng)力電池模組。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
一種集散熱加熱一體的圓柱動(dòng)力電池模組,包括電芯下支架、電芯支架蓋、若干圓柱動(dòng)力電芯和加熱裝置,所述電芯下支架與電芯支架蓋卡扣連接形成的盒體,盒體內(nèi)部是圓柱動(dòng)力電芯的安裝空間,在相鄰的兩排或相鄰的兩列圓柱動(dòng)力電芯之間設(shè)有導(dǎo)熱管,在電芯下支架、圓柱動(dòng)力電芯及導(dǎo)熱管之間形成的組合體內(nèi)填充有導(dǎo)熱矽膠,電芯組通過導(dǎo)熱矽膠與導(dǎo)熱管緊密貼合,導(dǎo)熱管為整體式結(jié)構(gòu),導(dǎo)熱管的兩端分別連接散熱鱗片,導(dǎo)熱管及散熱鱗片形成電池包外部及內(nèi)部散熱結(jié)構(gòu),在盒體的上下表面設(shè)有加熱裝置。
進(jìn)一步,所述導(dǎo)熱管順著相鄰的兩排或相鄰的兩列圓柱動(dòng)力電芯之間縫隙一排一排或一列一列纏繞在圓柱動(dòng)力電芯之間縫隙中,形成帶狀折疊的整體式結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步,所述盒體前后側(cè)分別或左右側(cè)分別設(shè)有第一散熱鱗片和第二散熱鱗片;導(dǎo)熱管的一端及同側(cè)的折彎部位與第一散熱鱗片連接,導(dǎo)熱管的另一端及同側(cè)的折彎部位與第二散熱鱗片連接。
進(jìn)一步,導(dǎo)熱管的折彎部位采用過渡平板結(jié)構(gòu),過渡平板的平面與散熱鱗片面接觸連接。
進(jìn)一步,在盒體的上下表面分別設(shè)有若干塊匯流片,匯流片通過極耳墊片與圓柱動(dòng)力電芯的正負(fù)極形成串聯(lián)或并聯(lián)電路,在盒體的上下表面塊匯流片外側(cè)設(shè)有由加熱片組成的加熱裝置。
進(jìn)一步,各匯流片和加熱片分別通過螺栓組件安裝于盒體上下表面。
本實(shí)用新型通過灌導(dǎo)熱矽膠到電芯膠殼、電芯、導(dǎo)熱管組合體內(nèi),第一散熱鱗片、第二散熱鱗片分別通過螺絲鎖固在電芯膠殼及膠殼蓋上,使導(dǎo)熱管與第一散熱鱗片、第二散熱鱗片緊密貼合,使電芯組的熱量通過導(dǎo)熱矽膠及導(dǎo)熱管傳導(dǎo)到散熱鱗片增加散熱面積,達(dá)到良好的散熱效果,該結(jié)構(gòu)使電芯具有良好的機(jī)械性能和散熱功能, 并且利用導(dǎo)熱矽膠導(dǎo)熱好、 材料本身具有彈性的特點(diǎn),使散熱鱗片散熱均勻,達(dá)到散熱的效果。同時(shí)在盒體的上下表面匯流片外側(cè)設(shè)有的加熱片,加熱效果好、易控制。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的外形示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的導(dǎo)熱管和圓柱動(dòng)力電芯分解結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的電芯下支架安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,電池模組100,加熱片101,螺絲102,匯流片103,螺釘104, 第一散熱鱗片105,電芯下支架106,圓柱動(dòng)力電芯107,極耳墊片108,螺栓組件109,電芯支架蓋110,導(dǎo)熱管111,螺絲112、114,第二散熱鱗片113, 導(dǎo)熱矽膠115。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
實(shí)施例:參見圖1。
一種集散熱加熱一體的圓柱動(dòng)力電池模組,包括電芯下支架106、電芯支架蓋110、若干組圓柱動(dòng)力電芯107、加熱片101,所述電芯下支架106及電芯支架蓋110上,均勻設(shè)有若干組圓孔,電芯下支架106及電芯支架蓋110上對(duì)應(yīng)的單個(gè)圓孔之間為一個(gè)電芯收容槽,所述電芯收容槽內(nèi)設(shè)有若干組圓柱動(dòng)力電芯107。
所述電芯下支架106與電芯支架蓋110卡扣連接形成的盒體,在盒體的上下表面分別設(shè)有若干塊匯流片103,匯流片采用是鎳片,匯流片103的外表面貼有加熱片101,各匯流片103分別通過螺栓組件109安裝于盒體上下表面,匯流片103通過極耳墊片108與圓柱動(dòng)力電芯107的正負(fù)極形成串聯(lián)或并聯(lián)電路。
盒體內(nèi)部是圓柱動(dòng)力電芯107的安裝空間,在相鄰的兩排或相鄰的兩列圓柱動(dòng)力電芯107之間設(shè)有導(dǎo)熱管111,導(dǎo)熱管111為首尾連接成一體的形成帶狀折疊的整體式結(jié)構(gòu),導(dǎo)熱管111包括鋁管、銅管、熱管。
在電芯下支架106、圓柱動(dòng)力電芯107及導(dǎo)熱管111之間形成的組合體內(nèi)填充有導(dǎo)熱矽膠115,電芯組通過導(dǎo)熱矽膠115與導(dǎo)熱管111緊密貼合,導(dǎo)熱管111兩端及折彎部位分別與散熱鱗片連接,折彎部位采用過渡平板結(jié)構(gòu),可以增加與散熱鱗片的接觸面積,導(dǎo)熱管111及散熱鱗片分別形成電池包外部及內(nèi)部散熱結(jié)構(gòu)。
所述盒體前后側(cè)分別或左右側(cè)分別設(shè)有第一散熱鱗片105和第二散熱鱗片113;導(dǎo)熱管111的一端及折彎部位與第一散熱鱗片105連接,另一端及折彎部位與第二散熱鱗片113連接。通過灌導(dǎo)熱矽膠到電芯膠殼、電芯、導(dǎo)熱管組合體內(nèi),第一散熱鱗片、第二散熱鱗片分別通過螺絲鎖固在電芯膠殼及膠殼蓋上,使導(dǎo)熱管與第一散熱鱗片、第二散熱鱗片緊密貼合,使電芯組的熱量通過導(dǎo)熱矽膠及導(dǎo)熱管傳導(dǎo)到散熱鱗片增加散熱面積,達(dá)到良好的散熱效果,該結(jié)構(gòu)使電芯具有良好的機(jī)械性能和散熱功能, 并且利用導(dǎo)熱矽膠導(dǎo)熱好、 材料本身具有彈性的特點(diǎn),使散熱鱗片散熱均勻,達(dá)到散熱的效果。
以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍,凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換或直接或間接運(yùn)用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。