CN107978817A - 一种圆柱形动力电池组的温度调节方法 - Google Patents

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Abstract

一种圆柱形动力电池组的温度调节方法由导热骨架、柔性导热环和散热器等构成，导热骨架的平面布置若干个与电池直径呈间隙配合的圆孔，圆孔的圆周有环形凹槽，柔性导热环由导热材料制成外径和内径具有伸缩性的圆环形，并且安装在导热骨架圆孔的凹槽里，动力电池在工作中产生的热量可以通过柔性导热环、导热骨架和散热器散发出去；反之，如果对散热器进行加热，散热器的热量可以通过导热骨架和柔性导热环对动力电池进行加热。使动力电池保持在最佳温度状态。本发明具有结构简单，成本低廉等优点，可以大幅度提升动力电池的安全性和使用寿命，杜绝电池模块热失控事故的发生。

Description

一种圆柱形动力电池组的温度调节方法
【技术领域】
本发明涉及一种圆柱形动力电池组的温度调节方法。
【背景技术】
目前动力电池已经广应用在新能源汽车、大型能量存储系统等领域，动力电池热管理是直接影响动力电池系统的安全性、寿命和充放电性能的关键技术之一。目前电池的热管理方法也是多种多样，采用风冷、水冷、采用相变材料、采用热管技术等等，由于成本过高等因素，目前还没有得到广泛应用。美国特斯拉Tesla公司采用多孔铝管布置在电池之间，并且在铝管内充满液体，通过液体循环的方法收到了良好的电池温度调节效果。由于多孔铝管加工工艺复杂，给电池模块增加了很多成本。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种具有高效率低成本的圆柱形动力电池组的温度调节结构。
本发明由导热骨架、导热环和散热器等构成。
所述的导热骨架由铝合金铸造成型，导热骨架的平面布置若干个与电池直径呈间隙配合的圆孔，圆孔的圆周有环形凹槽，导热骨架的周边有连接散热器的螺纹孔。
所述的导热环由导热材料制成外径和内径具有伸缩性的圆环形，导热环安装在导热骨架圆孔的凹槽里，导热环在导热骨架和动力电池间隙中间，导热环的外径和内径与导热骨架的凹槽内径和动力电池的外径呈过盈配合，导热环与导热骨架、动力电池的表面保持必要的接触面积。
所述的柔性导热环可以采用金属薄板加工成具有弹性的环形管状弹簧导热环。
所述的柔性导热环也可以使用导热橡胶出来加工成环形导热橡胶导热环。
所述的散热器采用导热性能良好的金属材料加工成型，散热器可以分为型材散热器、金属外壳散热器和液体循环散热器。
所述的型材散热器可以使用的带有翅片结构的铝型材，依靠散热器的表面积和周围的空气进行热交换，以利于提高散热效率。
所述的金属外壳散热器使用金属薄板加工成电池外壳，依靠金属外壳的面积和周围的空气进行热交换，以利于降低造价和缩小体积。
所述的液体循环散热器是在散热器中间布置有水管，可以通过水管中的液体的循环调节散热器的温度，液体循环系统包括储水箱、加热器和水泵。
动力电池在工作中产生的热量可以通过柔性导热环、导热骨架和散热器散发出去；反之，如果对散热器进行加热，散热器的热量可以通过导热骨架和柔性导热环对动力电池进行加热。从而达到对动力电池进行温度调节的目的。
本发明利用与动力电池表面接触的柔性导热环、导热骨架和散热器对电池进行散热和加热，使动力电池在全工况条件下保持动力电池的温度处于最佳状态，可以大幅度提升动力电池的安全性和使用寿命。圆柱形动力电池组的温度调节结构具有结构简单，成本低廉等优点，可以杜绝目前电池模块热失控事故的发生。
【附图说明】
图1是本发明实施方案一的剖视图；
图2是本发明实施方案二的剖视图；
图3是本发明实施方案三的剖视图；
图4是本发明实施方案四的俯视图；
图5是本发明采用液体循环散热器的循环散热示意图；
其中：1.散热骨架；2.凹槽；3.动力电池；4.导热橡胶导热环；5.螺钉；6.型材散热器外壳；7.管状弹簧导热环；8.液体循环散热器；9.水管；10.金属外壳散热器；11.加热器；12.水箱；13.水泵。
【具体实施方式】
具体实施方式一、导热骨架(1)由铝合金铸造成型，导热骨架的平面布置4个与动力电池(3)直径呈间隙配合的圆孔，圆孔的圆周加工一个环形凹槽(2)，导热骨架的周边有连接散热器的螺纹孔。使用导热橡胶加工成的环形橡胶导热环(4)安装在导热骨架圆孔的凹槽里，导热环在导热骨架和动力电池间隙中间，导热环的外径和内径与导热骨架的凹槽内径和动力电池的外径呈过盈配合。型材散热器(6)使用的带有翅片结构的铝型材，使用螺钉(5)将其固定在导热骨架上。
具体实施方式二、具体实施方式二的导热环采用管状弹簧导热环(7)，其余结构与具体实施方式一所述的结构相同。导热环使用薄铜板加工成制成外径和内径具有伸缩性的圆环形管状弹簧导热环(7)，管状弹簧导热环安装在导热骨架的凹槽里，由于管状弹簧的外径和内径具有伸缩性，使其与导热骨架和动力电池的表面形成较大的接触面积。
具体实施方式三、具体实施方式三的散热器采用金属外壳散热器(10)，其余结构与具体实施方式一所述的结构相同。散热器是使用导热金属薄板加工成动力金属外壳散热器(10)，使用螺钉(5)将外壳散热器固定在导热骨架上。
具体实施方式四、具体实施方式四的散热器采用液体循环散热器(8)，其余结构与具体实施方式一所述的结构相同。液体循环散热器采用铝型材加工成型，中间布置有2个水管(9)，液体散热器散热器的液体循环系统包括储水箱(12)、电加热器(11)和水泵(13)。使用螺钉将强制散热器固定在导热骨架上。冷水循环可以降低散热器的温度；热水循环可以提高散热器的温度。

Claims (6)

1.一种圆柱形动力电池组的温度调节方法由导热骨架、柔性导热环和散热器等构成，其特征在于，导热骨架由铝合金铸造成型，导热骨架的平面布置若干个与电池直径呈间隙配合的圆孔，圆孔的圆周有环形凹槽，导热骨架的周边有连接散热器的螺纹孔；柔性导热环由导热材料制成外径和内径具有伸缩性的圆环形，柔性导热环安装在导热骨架圆孔的凹槽里，柔性导热环在导热骨架和动力电池间隙中间，柔性导热环的外径和内径与导热骨架的凹槽内径和动力电池的外径呈过盈配合，柔性导热环与导热骨架、动力电池的表面保持必要的接触面积；散热器采用导热性能良好的金属材料加工成型，散热器可以分为型材散热器、金属外壳散热器和液体循环散热器。
2.如权利要求1所述的一种圆柱形动力电池组的温度调节方法，其特征在于，所述的柔性导热环可以采用金属薄板加工成具有弹性的环形管状弹簧导热环。
3.如权利要求1所述的一种圆柱形动力电池组的温度调节方法，所述的柔性导热环也可以使用导热橡胶出来加工成环形导热橡胶导热环。
4.如权利要求1所述的一种圆柱形动力电池组的温度调节方法，其特征在于，所述的型材散热器可以使用的带有翅片结构的铝型材。
5.如权利要求1所述的一种圆柱形动力电池组的温度调节方法，其特征在于，所述的金属外壳散热器使用金属薄板加工成电池外壳，依靠金属外壳的面积和周围的空气进行热交换。
6.如权利要求1所述的一种圆柱形动力电池组的温度调节方法，其特征在于：所述的液体循环散热器是在散热器中间布置有水管，可以通过水管中的液体的循环调节散热器的温度，液体循环系统包括储水箱、加热器和水泵。
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