CN106711358A - 一种锂离子电池包散热系统 - Google Patents

一种锂离子电池包散热系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106711358A
CN106711358A CN201611125965.9A CN201611125965A CN106711358A CN 106711358 A CN106711358 A CN 106711358A CN 201611125965 A CN201611125965 A CN 201611125965A CN 106711358 A CN106711358 A CN 106711358A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
battery
battery bag
exchange device
heat exchanger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611125965.9A
Other languages
English (en)
Inventor
陈福彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deyang Jiuding Zhiyuan Intellectual Property Operation Co Ltd
Original Assignee
Deyang Jiuding Zhiyuan Intellectual Property Operation Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deyang Jiuding Zhiyuan Intellectual Property Operation Co Ltd filed Critical Deyang Jiuding Zhiyuan Intellectual Property Operation Co Ltd
Priority to CN201611125965.9A priority Critical patent/CN106711358A/zh
Publication of CN106711358A publication Critical patent/CN106711358A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池包散热系统，包括电池箱和电池包，用于构成电池箱侧面的侧封板和用于构成电池箱上、下端面的端面板，电池箱内设有中空状的热交换板，热交换板将电池箱内部分割为多个电池包容纳室，电池箱内的各热交换板之间连接为一体形成热交换装置，各热交换板之间的中空部分充满冷凝介质且相互贯通，热交换装置与外部的压缩机和冷凝介质储罐连接，并构成冷凝循环回路。通过采用热交换板和冷凝介质，能快速散去电池箱内的电池包产生的热量，使电池包内的电芯能够保持稳定的工作温度，进而保证电池的综合性能，本发明的散热系统结构和原理简单，可以长久稳定的工作，减少了后期的维护费用。

Description

一种锂离子电池包散热系统
技术领域
本发明涉及电动汽车电池领域，特别涉及一种锂离子电池包散热系统。
背景技术
电动汽车的散热系统影响着电动汽车的能耗和设备的使用寿命，其中，影响较大是电动汽车的电池。电动汽车现有使用的电池包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池和镍镉电池，其中，由于锂离子电池具有重量轻、储能大、功率大、无污染等特点，以逐步取代现广泛使用的铅酸电池。但是，由于锂离子电池受温度影响较大，过高温度容易使电池电解液分解，引起电池早衰，同时还会引起电池充放电不均衡。因此，现有采用锂离子电池的电动汽车都会设置散热系统，并进行强制通风。
据文献表述，当锂离子电池包的电芯温度达到45℃以上时，电芯将处于快速放电状态，而未达到该温度的电芯仍处于正常放电状态，多次以后，处于快速放电状态电芯的使用寿命和性能将大大减退，电池包的性能亦将达不到初期的设计要求和目标。为此，设计一种能均匀散热的电池包散热系统很有必要。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种锂离子电池包散热系统，能实现对电池箱内的电池包快速散热，进而提高电池包的使用寿命。
本发明采用的技术方案如下：一种锂离子电池包散热系统，包括电池箱和电池包，用于构成电池箱侧面的侧封板和用于构成电池箱上、下端面的端面板，其特征在于，电池箱内设有中空状的热交换板，热交换板将电池箱内部分割为多个电池包容纳室，电池包安装于电池包容纳室内，电池箱内的各热交换板之间连接为一体形成热交换装置，各热交换板之间的中空部分充满冷凝介质且相互贯通，热交换装置与外部的压缩机和冷凝介质储罐连接，并构成冷凝循环回路。
由于上述结构的设置，当电动汽车刚刚启动时或者爬坡时，电池包将散发的热量要比正常运行时的热量要多很多，进而造成电池箱内部的局部温度过高，此时，压缩机开始工作，压缩机从冷凝介质储罐内抽取冷凝介质，例如氟利昂或液氮等，冷凝介质通过流动通路进入热交换装置内，并充满热交换板的中空部分，热交换板与电池包接触或者不接触，由于冷凝介质的存在，热交换板的外壁不断吸收电池包周围的热量，降低电池包的温度，进而实现热交换，热交换后的冷凝介质回到冷凝储罐内，实现重复利用。
为了个更好地实施本发明，热交换装置包括冷凝介质入口和冷凝介质出口，冷凝介质入口与压缩机的输出端连接，冷凝介质出口与冷凝介质储罐连接，以构成冷凝循环回路。
为了更充分地利用冷凝介质，冷凝介质入口和冷凝介质出口内均设有开闭装置，当热交换装置内的压力增大至预设值以下时，冷凝介质入口和冷凝介质出口的开闭装置关闭，当热交换装置内的压力增大至预设值以上时，冷凝介质入口和冷凝介质出口的开闭装置开启。这样可以增大冷凝介质与热交换板壁面的热交换时间，使同批次的冷凝介质尽可能携带更多的热量，减少压缩机向热交换装置通入的冷凝介质流量，进而提高了冷凝介质的利用率。
进一步，为防止过冷的冷凝介质进入热交换装置内而使电池箱内的温度过低，影响电池包的正常充放电，冷凝介质入口与压缩机之间还设有温度调节器，温度调节器用于调节冷凝介质进入热交换装置内的温度，当经压缩机抽取出的冷凝介质的温度未达到设定值时，温度调节器关闭压缩机与热交换装置之间的流动通路。
为了进一步保证热交换效果，提高热交换效率，侧封板和端面板均为不透气的绝热板，侧封板和端面板之间密封连接形成电池箱的密闭内腔。
进一步，电池箱内的各热交换板之间相互连接且自为一体形成热交换装置，热交换板包括用于防冻的防冻层，防冻层用于维持热交换板温度处于0℃以上，以防止热交换板的表面温度过低。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过采用热交换板和冷凝介质，能快速散去电池箱内的电池包产生的热量，使电池包内的电芯能够保持稳定的工作温度，进而保证电池的综合性能，本发明的散热系统结构和原理简单，可以长久稳定的工作，减少了后期的维护费用。
附图说明
图1是本发明的一种锂离子电池包散热系统结构示意图；
图2是本发明的电池箱部分结构示意图；
图3是本发明的电池箱俯视结构示意图；
图4是图3中A-A部分的截面结构示意图。
图中标记：1为电池箱，2为电池包，3为侧封板，4为端面板，5为热交换板，6为电池包容纳室，7为压缩机，8为冷凝介质储罐，9为冷凝介质入口，10为冷凝介质出口。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图4所示，一种锂离子电池包散热系统，包括电池箱1和电池包2，用于构成电池箱1侧面的侧封板3和用于构成电池箱1上、下端面的端面板4，电池箱1内设有中空状的热交换板5，热交换板5将电池箱1内部分割为多个电池包容纳室6，电池包2安装于电池包容纳室6内，电池箱1内的各热交换板5之间连接为一体形成热交换装置，各热交换板5之间的中空部分充满冷凝介质且相互贯通，热交换装置与外部的压缩机7和冷凝介质储罐8连接，并构成冷凝循环回路。
当电动汽车刚刚启动时或者爬坡时，电池包2将散发的热量要比正常运行时的热量要多很多，进而造成电池箱1内部的局部温度过高，此时，压缩机7开始工作，压缩机7从冷凝介质储罐8内抽取冷凝介质，例如氟利昂或液氮等，冷凝介质通过流动通路进入热交换装置内，并充满热交换板5的中空部分，热交换板5与电池包2接触或者不接触，由于冷凝介质的存在，热交换板5的外壁不断吸收电池包周围的热量，降低电池包2的温度，进而实现热交换，热交换后的冷凝介质回到冷凝介质储罐8内，实现重复利用。
更进一步地说，热交换装置包括冷凝介质入口9和冷凝介质出口10，冷凝介质入口9与压缩机7的输出端连接，冷凝介质出口10与冷凝介质储罐连接8，以构成冷凝循环回路。
为了更充分地利用冷凝介质，冷凝介质入口9和冷凝介质出口10内均设有开闭装置（图中未画出），当热交换装置内的压力增大至预设值以下时，冷凝介质入口9和冷凝介质出口10的开闭装置关闭，当热交换装置内的压力增大至预设值以上时，冷凝介质入口9和冷凝介质出口10的开闭装置开启。这样可以增大冷凝介质与热交换板5壁面的热交换时间，使同批次的冷凝介质尽可能携带更多的热量，减少压缩机7向热交换装置通入的冷凝介质流量，进而提高了冷凝介质的利用率。
更进一步地说，为防止过冷的冷凝介质进入热交换装置内而使电池箱1内的温度过低，影响电池包2的正常充放电，冷凝介质入口9与压缩机7之间还设有温度调节器（图中未画出），温度调节器用于调节冷凝介质进入热交换装置内的温度，当经压缩机7抽取出的冷凝介质的温度未达到设定值时，温度调节器关闭压缩机7与热交换装置之间的流动通路。
为了进一步保证热交换效果，提高热交换效率，侧封板3和端面板4均为不透气的绝热板，侧封板3和端面板4之间密封连接形成电池箱1的密闭内腔。
更进一步地说，电池箱1内的各热交换板5之间相互连接且自为一体形成热交换装置，热交换板5包括用于防冻的防冻层（图中未画出），防冻层用于维持热交换板温度处于0℃以上，以防止热交换板5的表面温度过低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种锂离子电池包散热系统，包括电池箱和电池包，用于构成电池箱侧面的侧封板和用于构成电池箱上、下端面的端面板，其特征在于，电池箱内设有中空状的热交换板，热交换板将电池箱内部分割为多个电池包容纳室，电池包安装于电池包容纳室内，电池箱内的各热交换板之间连接为一体形成热交换装置，各热交换板之间的中空部分充满冷凝介质且相互贯通，热交换装置与外部的压缩机和冷凝介质储罐连接，并构成冷凝循环回路。
2.如权利要求1所述的锂离子电池包散热系统，其特征在于，热交换装置包括冷凝介质入口和冷凝介质出口，冷凝介质入口与压缩机的输出端连接，冷凝介质出口与冷凝介质储罐连接，以构成冷凝循环回路。
3.如权利要求2所述的锂离子电池包散热系统，其特征在于，冷凝介质入口和冷凝介质出口内均设有开闭装置，当热交换装置内的压力增大至预设值以下时，冷凝介质入口和冷凝介质出口的开闭装置关闭，当交换装置内的压力增大至预设值以上时，冷凝介质入口和冷凝介质出口的开闭装置开启。
4.如权利要求3所述的锂离子电池包散热系统，其特征在于，冷凝介质入口与压缩机之间还设有温度调节器，温度调节器用于调节冷凝介质进入热交换装置内的温度，当经压缩机抽取出的冷凝介质的温度未达到设定值时，温度调节器关闭压缩机与热交换装置之间的流动通路。
5.如权利要求1至4之一所述的锂离子电池包散热系统，其特征在于，侧封板和端面板均为不透气的绝热板，侧封板和端面板之间密封连接形成电池箱的密闭内腔。
6.如权利要求5所述的锂离子电池包散热系统，其特征在于，电池箱内的各热交换板之间相互连接且自为一体形成热交换装置，热交换板包括用于防冻的防冻层，防冻层用于维持热交换板温度处于0℃以上。
CN201611125965.9A 2016-12-09 2016-12-09 一种锂离子电池包散热系统 Pending CN106711358A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611125965.9A CN106711358A (zh) 2016-12-09 2016-12-09 一种锂离子电池包散热系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611125965.9A CN106711358A (zh) 2016-12-09 2016-12-09 一种锂离子电池包散热系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106711358A true CN106711358A (zh) 2017-05-24

Family

ID=58936193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611125965.9A Pending CN106711358A (zh) 2016-12-09 2016-12-09 一种锂离子电池包散热系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106711358A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109148775A (zh) * 2018-08-28 2019-01-04 阮忠诚 一种新能源汽车车载电池降温方法
CN109216601A (zh) * 2017-06-30 2019-01-15 比亚迪股份有限公司 电池托盘以及具有它的电池包总成
CN109216605A (zh) * 2017-06-30 2019-01-15 比亚迪股份有限公司 电池托盘、电池包总成以及具有它的车辆
CN109216602A (zh) * 2017-06-30 2019-01-15 比亚迪股份有限公司 电池托盘以及具有它的电池包总成
CN109216604A (zh) * 2017-06-30 2019-01-15 比亚迪股份有限公司 电池托盘以及具有它的电池包总成
CN109616591A (zh) * 2017-06-30 2019-04-12 比亚迪股份有限公司 电池托盘以及具有它的电池包总成
CN113659230A (zh) * 2021-07-22 2021-11-16 的卢技术有限公司 电池包热管理系统及其控制方法、车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011249224A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 蓄電池モジュール
CN103378381A (zh) * 2012-04-13 2013-10-30 北京普莱德新能源电池科技有限公司 一种大倍率动力电池液冷系统
CN204067459U (zh) * 2014-08-07 2014-12-31 深圳市佳华利道新技术开发有限公司 电池箱及电动汽车
CN204315647U (zh) * 2014-12-05 2015-05-06 天津市华恒天成科技有限公司 一种带有水冷却装置的蓄电池盒

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011249224A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 蓄電池モジュール
CN103378381A (zh) * 2012-04-13 2013-10-30 北京普莱德新能源电池科技有限公司 一种大倍率动力电池液冷系统
CN204067459U (zh) * 2014-08-07 2014-12-31 深圳市佳华利道新技术开发有限公司 电池箱及电动汽车
CN204315647U (zh) * 2014-12-05 2015-05-06 天津市华恒天成科技有限公司 一种带有水冷却装置的蓄电池盒

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109216601A (zh) * 2017-06-30 2019-01-15 比亚迪股份有限公司 电池托盘以及具有它的电池包总成
CN109216605A (zh) * 2017-06-30 2019-01-15 比亚迪股份有限公司 电池托盘、电池包总成以及具有它的车辆
CN109216602A (zh) * 2017-06-30 2019-01-15 比亚迪股份有限公司 电池托盘以及具有它的电池包总成
CN109216604A (zh) * 2017-06-30 2019-01-15 比亚迪股份有限公司 电池托盘以及具有它的电池包总成
CN109616591A (zh) * 2017-06-30 2019-04-12 比亚迪股份有限公司 电池托盘以及具有它的电池包总成
CN109216601B (zh) * 2017-06-30 2020-12-25 比亚迪股份有限公司 电池托盘以及具有它的电池包总成
CN109148775A (zh) * 2018-08-28 2019-01-04 阮忠诚 一种新能源汽车车载电池降温方法
CN113659230A (zh) * 2021-07-22 2021-11-16 的卢技术有限公司 电池包热管理系统及其控制方法、车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106711358A (zh) 一种锂离子电池包散热系统
Lei et al. A lithium-ion battery-thermal-management design based on phase-change-material thermal storage and spray cooling
CN105206895B (zh) 电池组的冷却方法及带有冷却装置的电池组
Aswin Karthik et al. Thermal management for prevention of failures of lithium ion battery packs in electric vehicles: A review and critical future aspects
Zhang et al. Thermodynamic assessment of active cooling/heating methods for lithium-ion batteries of electric vehicles in extreme conditions
WO2017152843A1 (zh) 一种电池系统、具有该电池系统的电动汽车及储能系统
CN208028191U (zh) 一种液冷和风冷结合散热的动力电池
CN110061323A (zh) 一种热管理装置、热管理系统及新能源汽车
CN108550951A (zh) 一种大功率锂离子电池热管理系统
CN108075081A (zh) 电池组、电池包及具有该电池包的车辆
CN113675497B (zh) 一种浸没式液冷储能电池箱
KR101535975B1 (ko) 이차 전지 및 이를 포함하는 전력 저장 장치
CN208336452U (zh) 一种大功率锂离子电池热管理系统
KR20100041727A (ko) 배터리 온도조절을 위한 냉난방장치
CN109830784A (zh) 基于热泵原理应用于圆柱形电池的复合热管理系统及控制方法
CN213212221U (zh) 一种电池储能系统热管理装置
CN110165102A (zh) 一种喷射-吸收热力循环电池热管理系统及其工作方法
CN207883761U (zh) 电池组、电池包及具有该电池包的车辆
CN106785187B (zh) 一种能均匀散热的锂离子电池组
CN216903127U (zh) 单体电池、电池包及用电设备
CN216624401U (zh) 液冷储能系统
CN207381442U (zh) 散热良好的电池组
CN206650150U (zh) Bms电池热管理装置
CN115714217A (zh) 一种基于正极集流体传热的叠片式动力电池热管理系统
CN116417705A (zh) 一种方形壳体和方形电池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170524

RJ01 Rejection of invention patent application after publication