CN103247835B - 一种锂电池包 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池包，包括：壳体、至少两层电池模块和相变材料层，至少两层电池模块重叠放置，至少两层电池模块中每两层的电池模块之间均设置有相变材料层，壳体罩装在至少两层电池模块外部，相变材料层用于储存至少两层电池模块释放的热量。本发明利用相变材料在相变点可大量吸收或释放潜热、温度却不变的特性，当电池模块在充放电过程中发热时，热量通过电池模块表面传递并储存在相变材料层内；当环境温度低的时候，相变材料层释放热量传递给电池模块，对电池包内部温度进行调节，使电池包内部始终维持在均匀温度范围内，提高了电池包的动力性能及环境适应能力，对电池包的寿命和性能的维持有促进作用，本发明效率高、结构紧凑、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及电池领域，特别涉及一种锂电池包。
背景技术
低碳经济发展要求新能源汽车开发出更先进、更环保的技术，从而实现低消耗、低排放，锂电池的运用及电动汽车的开发使新能源汽车降低能耗，且可达到“零排放”。
锂电池的内部化学反应不太稳定，在高温或低温状态下，对锂电池进行不适当的充放电会产生大量的热，若热量来不及散失而在电池内部迅速积聚，电池可能会出现漏液、放气、冒烟等现象，严重时电池发生剧烈燃烧且发生爆炸。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
目前，市场上缺乏一种结构合理且功能稳定的电池包，无法有效保证电池包内温度场均匀，造成电池包中的电芯在不同的温度范围内工作，引起电池包寿命和性能的加速下降。
发明内容
为了解决现有技术缺乏结构合理且功能稳定的电池包的问题，本发明实施例提供了一种锂电池包。所述技术方案如下：
一种锂电池包，所述锂电池包包括：壳体、至少两层电池模块和相变材料层，所述至少两层电池模块重叠放置，所述至少两层电池模块中每两层的电池模块之间均设置有所述相变材料层，所述壳体罩装在所述至少两层电池模块外部，所述相变材料层用于储存所述至少两层电池模块释放的热量，所述绝缘导热膜用于增加所述电池单体之间的热传导。
具体地，作为优选，所述锂电池包还包括冷板，所述相变材料层填设在所述冷板内部，所述至少两层电池模块中每两层的电池模块之间均设置有所述冷板。
作为优选，所述锂电池包还包括加注口，所述加注口设置在所述冷板上，通过所述加注口向所述冷板内注入所述相变材料层的相变材料。
进一步地，所述相变材料层的相变材料采用PS29。
进一步地，所述冷板与所述电池模块均设置为方形，所述冷板与所述电池模块相贴。
进一步地，所述冷板采用铝材料。
具体地，作为优选，每层电池模块包括多个电池单体，所述多个电池单体串联。
作为优选，所述锂电池包还包括绝缘导热膜，所述多个电池单体之间均设置有所述绝缘导热膜。
作为优选，所述锂电池包还包括绝缘绝热膜，所述绝缘绝热膜设置在所述至少两层电池模块与所述壳体之间。
作为优选，所述壳体采用钣金加工件。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明利用相变材料在相变点可大量吸收或释放潜热、温度却不变的特性，当电池模块在充放电过程中发热时，热量通过电池模块表面传递并储存在相变材料层内；当环境温度低的时候，相变材料层可释放热量，并传递给电池模块，从而对电池包内部温度进行合理调节，使电池包内部始终维持在特定的均匀温度范围内，提高了电池包的动力性能及环境适应能力，对电池包的寿命和性能的维持有促进作用；另外，本发明效率较高、结构紧凑、成本低廉。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的锂电池包的立体图；
图2是本发明实施例提供的锂电池包的剖视图。
其中：1壳体，
2电池模块，21电池单体，
3相变材料层，
4冷板，
5加注口，
6绝缘导热膜，
7绝缘绝热膜。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供的一种锂电池包，所述锂电池包包括：壳体1、至少两层电池模块2和相变材料层3，所述至少两层电池模块2重叠放置，所述至少两层电池模块2中每两层的电池模块2之间均设置有所述相变材料层3，所述壳体1罩装在所述至少两层电池模块2外部，所述相变材料层3用于储存所述至少两层电池模块2释放的热量。
其中，相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力，当相变材料从固态变为液态时,相变材料吸收大量的潜热；当相变材料从液态变为固态时，相变材料释放大量的潜热而起到在相变点恒温的作用，其物理状态发生变化时，材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。
本发明利用相变材料在相变点可大量吸收或释放潜热、温度却不变的特性，当电池模块2在充放电过程中发热时，产生的热量及时的通过电池模块2表面传递并储存在相变材料层3内；当环境温度低的时候，相变材料层3可释放热量，并传递给电池模块2，使电池包低温环境下保温能力提高，从而对电池包内部温度进行合理调节，使电池包内部始终维持在特定的均匀温度范围内，提高了电池包的动力性能及环境适应能力，对电池包的寿命和性能的维持有促进作用；另外，本发明效率较高、结构紧凑、成本低廉。
具体地，作为优选，如图1所示，也可参见图2，所述锂电池包还包括冷板4，所述相变材料层3填设在所述冷板4内部，所述至少两层电池模块2中每两层的电池模块2之间均设置有所述冷板4。这种设计方式使用冷板4将相变材料密封，避免了相变材料和电池模块2之间的直接接触，提高了电池包的可维护性，同时，利用了冷板4的高导热特性，便于相变材料通过冷板4与电池模块2之间进行热传导，也便于电池包的后期维修。
作为优选，如图1所示，也可参见图2，所述锂电池包还包括加注口5，所述加注口5设置在所述冷板4上，通过所述加注口5向所述冷板4内注入所述相变材料层3的相变材料。
进一步地，所述相变材料层3的相变材料采用PS29。PS29是一种现有的相变材料，该相变材料是无机水合盐与特别的添加剂混结合而成，是无毒、不可燃、没有腐蚀性的环保产品，PS29相变材料可重复工作数以万计的相变周期而不改变其化学性质。
进一步地，如图1所示，也可参见图2，所述冷板4与所述电池模块2均设置为方形，所述冷板4与所述电池模块2相贴。冷板4与电池模块2均设置为方型板状结构，此结构便于和电池模块2冷板4以更大的表面积进行接触，提高了电池模块2和冷板4之间的热量传递。
进一步地，所述冷板4采用铝材料。冷板4为铝冷板4，与电池模块2紧密接触，作为电池模块2和相变材料之间热量传递的桥梁，在每块冷板4的顶端开一小口，即加注口5，便于加注相变材料。
具体地，作为优选，如图1所示，每层电池模块2包括多个电池单体21，所述多个电池单体21串联。多个电池单体21串联保证电池包整体电量足够满足实际需要。
作为优选，如图1所示，所述锂电池包还包括绝缘导热膜6，所述多个电池单体21之间均设置有所述绝缘导热膜6。绝缘导热膜6布置在电池单体21之间，增加电池单体21之间的热传导，提高电池单体21之间的温度均匀性和一致性，从而使整个电池包内部的温度均匀且便于控制。
作为优选，如图1所示，也可参见图2，所述锂电池包还包括绝缘绝热膜7，所述绝缘绝热膜7设置在所述至少两层电池模块2与所述壳体1之间。锂电池包壳体1和电池模块2之间使用绝缘绝热膜7进行处理，一方面可以起到绝缘作用，更主要的可以避免电池模块2和外界环境之间进行热交换，从而保证电池包内部温度均匀。
作为优选，如图1所示，也可参见图2，所述壳体1采用钣金加工件。
本发明具有结构简单、紧凑、无需额外消耗电池包的电能，能将电池包的温度维持在合适的范围之内，具有广阔的应用前景，随着电动汽车的产业化进程的加快，此项技术也将迸发出前所未有的潜力。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种锂电池包，其特征在于，所述锂电池包包括：壳体、至少两层电池模块和相变材料层，所述至少两层电池模块重叠放置，所述至少两层电池模块中每两层的电池模块之间均设置有所述相变材料层，所述壳体罩装在所述至少两层电池模块外部，所述相变材料层用于储存所述至少两层电池模块释放的热量；
每层电池模块包括多个电池单体，所述多个电池单体串联；
所述锂电池包还包括绝缘导热膜，所述多个电池单体之间均设置有所述绝缘导热膜，所述绝缘导热膜用于增加所述电池单体之间的热传导；
所述锂电池包还包括绝缘绝热膜，所述绝缘绝热膜设置在所述至少两层电池模块与所述壳体之间。
2.根据权利要求1所述的锂电池包，其特征在于，所述锂电池包还包括冷板，所述相变材料层填设在所述冷板内部，所述至少两层电池模块中每两层的电池模块之间均设置有所述冷板。
3.根据权利要求2所述的锂电池包，其特征在于，所述锂电池包还包括加注口，所述加注口设置在所述冷板上，通过所述加注口向所述冷板内注入所述相变材料层的相变材料。
4.根据权利要求3所述的锂电池包，其特征在于，所述相变材料层的相变材料采用PS29。
5.根据权利要求4所述的锂电池包，其特征在于，所述冷板与所述电池模块均设置为方形，所述冷板与所述电池模块相贴。
6.根据权利要求5所述的锂电池包，其特征在于，所述冷板采用铝材料。
7.根据权利要求6所述的锂电池包，其特征在于，所述壳体采用钣金加工件。
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