CN108493515A - 块状电池电池包直冷非内流热管理结构 - Google Patents

块状电池电池包直冷非内流热管理结构 Download PDF

Info

Publication number
CN108493515A
CN108493515A CN201810525105.7A CN201810525105A CN108493515A CN 108493515 A CN108493515 A CN 108493515A CN 201810525105 A CN201810525105 A CN 201810525105A CN 108493515 A CN108493515 A CN 108493515A
Authority
CN
China
Prior art keywords
refrigerant
heat pipe
type heat
flat
spray orifice
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
CN201810525105.7A
Other languages
English (en)
Inventor
高青
刘玉彬
李非凡
苑盟
朱继琛
邓璠
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.)
Jilin University
Original Assignee
Jilin University
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 Jilin University filed Critical Jilin University
Priority to CN201810525105.7A priority Critical patent/CN108493515A/zh
Publication of CN108493515A publication Critical patent/CN108493515A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/615Heating or keeping warm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/617Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6552Closed pipes transferring heat by thermal conductivity or phase transition, e.g. heat pipes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6563Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6569Fluids undergoing a liquid-gas phase change or transition, e.g. evaporation or condensation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6571Resistive heaters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy 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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明提供了一种块状电池电池包直冷非内流热管理结构,涉及电池包热管理领域。结构主要包括:电池单体、第一侧扁型热管、第二侧扁型热管、第一侧带喷注孔制冷剂微管道、第二侧带喷注孔制冷剂微管道、第一侧薄翅片、第二侧薄翅片、第一侧制冷剂喷注流道、第二侧制冷剂喷注流道、电池包箱体,制冷剂与第一侧扁型热管、第二侧扁型热管换热,有效预热和冷却电池包,封闭式的结构实现了电池包内无主控流体,增强了电池包的安全性,制冷剂在紧急时刻通过热熔塞熔化了的第一侧带喷注孔制冷剂微管道、第二侧带喷注孔制冷剂微管道喷注进入电池包,对电池包进行紧急热管理,最大程度上保证了电动汽车乘员的安全。

Description

块状电池电池包直冷非内流热管理结构
技术领域
本发明有关一种电池包热管理系统及热安全应用技术。
背景技术
随着全球能源、环境问题日益严重,世界各国都在积极寻求应对方案,电动汽车因其既符合节能减排的社会发展趋势,也符合环境保护的发展理念,现已成为世界各国汽车行业发展的重点,电池由于其高能量密度、系统简单和环境友好的特点,其被广泛应用于新能源汽车。温度是影响电池的重要因素。过低的温度会使电池的内阻增加、可充放电容量降低、减少电池的使用寿命;过高的温度则会使电池组内副反应增加、SEI膜分解、减少电池的循环寿命、甚至造成内短路,引起电池的燃烧和爆炸。为了保障新能源汽车的安全性,就需要对电池包进行安全防控,而电动汽车的电池热管理系统则是电池包安全防控的重中之重,精细化的温控系统才能保证电池的工作性能、安全性及使用寿命。
在现在广泛使用的技术中,电池包的热管理方案通常采用风冷、冷却液液冷、制冷剂直冷等方案。通常使用的风冷热管理方案的换热能力弱,在多数较极端的使用工况下,不能有效地将电池包的温度控制在最佳温度范围内,降低了电池包的安全性;冷却液液冷换热能力较强,在少数极端的使用工况下,不能起到应有的效果,并且电池包内需要布置冷却液流道,增加了电池包的制造工艺,大大增加了电池包的体积,另外电池包还存在由冷却液泄漏而造成的更严重的危害的风险;目前,鲜有使用的制冷剂直冷热管理方案通常是在电池包内布置制冷剂流动管道,通过制冷剂直接对电池包进行换热,换热能力强,但是由于制冷剂管路布置在电池包里面,增加了电池包的制造难度,也增加了电池包的维护难度及成本。同时,由于制冷剂的强换热能力,没有合理的均热结构通常会造成电池的温度分布不均匀。
另外,在目前广泛应用的热管理方案中,通常只能对电池进行冷却,而不能对电池进行预热;在有对电池预热的热管理方案中,通常只使用PTC加热器对电池进行预热,而PTC加热器的发热效率低,在低温环境下,大大浪费了电池包内的有限电量。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种块状电池电池包直冷非内流热管理结构,用于新能源车热泵电池热管理系统,能够有效预热和冷却电池包;封闭式的结构实现了电池包内无主控流体,增强了电池包的安全性,相比于同等换热能力的电池包,大大降低了电池包的体积;扁型热管的双向布置与电池包内循环均热风扇的布置提升了电池包的热均匀性,延长了电池包的使用寿命;在热管之间预置带热熔塞的制冷剂喷孔,能够在温度超过安全温度时,喷射制冷剂,保证了在紧急情况下电池包安全,进一步提升了电池包的安全性,最大程度上保证了电动汽车乘员的安全。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种块状电池电池包直冷非内流热管理结构,主要包括:电池单体(1)、第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)、第一侧带喷注孔制冷剂微管道(3)、第二侧带喷注孔制冷剂微管道(20)、第一侧薄翅片(4)、第二侧薄翅片(16)、第一侧制冷剂喷注流道(5)、第二侧制冷剂喷注流道(21)、电池包箱体(9);制冷剂直接与电池单体(1)之间第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管换热(19),实现电池包的预热和冷却,制冷剂在紧急时刻通过热熔塞熔化了的第一侧带喷注孔制冷剂微管道(3)、第二侧带喷注孔制冷剂微管道(20)喷注进入电池包,对电池包进行紧急热管理。
所述电池单体(1)布置在电池包结构梁(10)上,电池底部沿宽度方向半侧底面与第二PTC加热模块(15)一侧接触,第二均热风扇模块(14)通过螺栓连接固定在第二PTC加热模块(15)的另一侧,第二均热风扇模块(14)与电池包箱体(9)之间留有一定间隙,该间隙与电池底部另外半侧相通;所述电池单体(1)顶部正负极处第一PTC加热模块(7)、第一均热风扇模块(8)的布置与所述电池单体(1)底部的布置相对,与所述电池单体(1)底部的布置构成一左一右的布局。
所述电池单体(1)之间通过电池包结构梁(10)紧紧夹着第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)、第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20),第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)从所述电池单体(1)正负极依次往电池单体(1)底部一左一右交叉排布,形成相邻构造,第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)一端在电池体外部,另一端在电池单体之间并延伸至远离电池体外部热管端的电池侧,所述电池单体(1)之间的扁型热管顶端与最近的电池侧之间留有较小间隙。
所述第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)相邻之间布置第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20),所述第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)成对出现,与第一侧扁型热管(2)第二侧扁型热管(19)布置方式相同,同相邻的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)构成一左一右的交叉排布,远离电池体外部的第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)端口与最近电池侧之间的间隙相同。
距离所述电池单体(1)正负极最近的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)的水力直径最大、伸出电池单体(1)外的部分最长,距离所述电池单体(1)正负极较近的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)水力直径较大、伸出电池单体外的部分较长,距离电池单体底部最近的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)的水力直径最小、伸出电池单体(1)外的部分最短。
所述第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)与第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)伸出电池单体的部分通过钎焊与预加工了定位孔的第一侧薄翅片(4)、第二侧薄翅片(16)连接在一起,伸出电池单体(1)的部分越长,与之相连的薄翅片的数量越多,可选地,将相邻的长度相差(2)厘米以内的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)与第一侧带喷注孔的制冷剂微通道(3)、第一侧带喷注孔的制冷剂微通道(20)进行分组,同一组,使用尺寸、数量都相同的薄翅片。
所述电池单体(1)外部的所第一侧薄翅片(4)、第二侧薄翅片(16),通过预加工的定位槽道固定在密封的第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)中,第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)的第一侧制冷剂进口(12)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)的第二侧制冷剂进口(23)布置在靠近电池单体(1)正负极第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)外端一侧的第一侧制冷剂翅片换热独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)的顶盖上,第一侧制冷剂出口(13)、第二侧制冷剂出口(17)布置在靠近电池单体(1)底部的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)在电池单体外端的一侧;第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)的第一侧制冷剂喷注流道(5)、第二侧制冷剂喷注流道(21)在盒内侧分布多个第一侧制冷剂流孔(11)、第二侧制冷剂流孔(22)。所述第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)预先通过热熔塞将喷注孔堵住,热熔塞在温度达到熔点时会溶解,从喷注孔中流出,所述热熔塞的熔点为电池即将发生热失控时的阈值温度值。所述电池单体(1)、第一PTC加热模块(7)、第二PTC加热模块(15)、第一均热风扇模块(8)、第二均热风扇模块(14)、密封固定在电池包箱体(9)里,其余部分在电池包箱体(9)外。
所述电池包的组装顺序:
将预先加工好的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)及第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)、第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)与预先加工好定位孔的第一侧薄翅片(4)、第二侧薄翅片(16)钎焊在一起;
将钎焊好的组件固定在第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)中;
对第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)进行密封处理;
将若干电池单体(1)安放在电池包结构梁(10)上;
安装带安装孔的电池包箱体侧板;
密封处理后的第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)通过电池包箱体侧板上的安装孔将第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)及第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)、第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)安装在若干电池单体(1)之间;
紧固电池包结构梁(10),使若干电池单体(1)与第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)及第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)、第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)紧密接触并固定相对位置;
对电池包的电路、第一PTC加热模块(7)、第二PTC加热模块(15)、第一均热风扇模块(8)、第二均热风扇模块(14)进行安装;
安装电池包箱体(9)剩余部分;
对电池包箱体(9)进行密封处理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本发明的结构剖视图;
图2为本发明的部分结构等轴视图;
图3为本发明的整体结构主视图;
图4为本发明的整体结构左视图。
附图中的标号说明:
1-电池单体 10-结构梁
2-第一侧扁型热管 11-第一侧制冷剂流孔
3-第一侧带喷注孔制冷剂微管道 12-第一侧制冷剂进口
4-第一侧薄翅片 13-第一侧制冷剂出口
5-第一侧制冷剂喷注流道 14-第二均热风扇模块
6-第一侧制冷剂翅片独立换热盒 15-第二PTC加热模块
7-第一PTC加热模块 16-第二侧薄翅片
8-第一均热风扇模块 17-第二侧制冷剂出口
9-电池包箱体 18-第二侧制冷剂翅片独立换热盒
19-第二侧扁型热管 23-第二侧制冷剂进口
20-第二侧带喷注孔制冷剂微管道 24-螺钉
21-第二侧制冷剂喷注流道
22-第二侧制冷剂流孔
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图所示是本发明较佳的实施例,实施例提供了一种块状电池电池包直冷非内流热管理结构,包括:电池单体(1)、第一侧扁型热管(2)、第一侧带喷注孔制冷剂微管道(3)、第一侧薄翅片(4)、第一制冷剂翅片独立换热盒(6)、第一PTC加热模块(7)、第一均热风扇模块(8)、电池包箱体(9)、结构梁(10)、第一侧制冷剂流孔(11)、第一侧制冷剂进口(12)、第一侧制冷剂出口(13)、第二均热风扇模块(14)、第二PTC加热模块(15)、第二侧薄翅片(16)、第二侧制冷剂出口(17)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)、第二侧扁型热管(19)、第二侧带喷注孔制冷剂微管道(20)、第二侧制冷剂喷注流道(21)、第二侧制冷剂流孔(22)、第二侧制冷剂进口(23)、螺钉(24);制冷剂与第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管换热(19),实现电池包的预热和冷却,制冷剂在紧急时刻通过热熔塞熔化了的第一侧带喷注孔制冷剂微管道(3)、第二侧带喷注孔制冷剂微管道(20)喷注进入电池包,对电池包进行紧急热管理。
所述电池单体(1)布置在电池包结构梁(10)上,电池底部沿宽度方向半侧底面与第二PTC加热模块(15)一侧接触,第二均热风扇模块(14)通过螺栓连接固定在第二PTC加热模块(15)的另一侧,第二均热风扇模块(14)与电池包箱体(9)之间留有一定间隙,该间隙与电池底部另外半侧相通;所述电池单体(1)顶部正负极处第一PTC加热模块(7)、第一均热风扇模块(8)的布置与所述电池单体(1)底部的布置相对,与所述电池单体(1)底部的布置构成一左一右的布局。所述电池单体(1)之间通过电池包结构梁(10)紧紧夹着第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)、第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20),第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)从所述电池单体(1)正负极依次往电池单体(1)底部一左一右交叉排布,形成相邻构造,第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)一端在电池体外部,另一端在若干电池单体(1)之间并延伸至远离电池体外部热管端的电池侧,所述电池单体(1)之间的扁型热管顶端与最近的电池侧之间留有较小间隙。
所述第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)相邻之间布置第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20),所述第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)成对出现,与第一侧扁型热管(2)第二侧扁型热管(19)布置方式相同,同相邻的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)构成一左一右的交叉排布,远离电池体外部的第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)端口与最近电池侧之间的间隙相同。距离所述电池单体(1)正负极最近的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)的水力直径最大、伸出电池单体(1)外的部分最长,距离所述电池单体(1)正负极较近的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)水力直径较大、伸出电池单体外的部分较长,距离电池单体底部最近的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)的水力直径最小、伸出电池单体(1)外的部分最短。所述第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)与第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)伸出电池单体的部分通过钎焊与预加工了定位孔的第一侧薄翅片(4)、第二侧薄翅片(16)连接在一起,伸出电池单体(1)的部分越长,与之相连的薄翅片的数量越多,可选地,将相邻的长度相差(2)厘米以内的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)与第一侧带喷注孔的制冷剂微通道(3)、第一侧带喷注孔的制冷剂微通道(20)进行分组,同一组,使用尺寸、数量都相同的薄翅片。
所述电池单体(1)外部的所第一侧薄翅片(4)、第二侧薄翅片(16),通过预加工的定位槽道固定在密封的第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)中,第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)的第一侧制冷剂进口(12)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)的第二侧制冷剂进口(23)布置在靠近电池单体(1)正负极第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)外端一侧的第一侧制冷剂翅片换热独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)的顶盖上,第一侧制冷剂出口(13)、第二侧制冷剂出口(17)布置在靠近电池单体(1)底部的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)在电池单体外端的一侧;第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)的第一侧制冷剂喷注流道(5)、第二侧制冷剂喷注流道(21)在盒内侧分布多个第一侧制冷剂流孔(11)、第二侧制冷剂流孔(22)。所述第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)预先通过热熔塞将喷注孔堵住,热熔塞在温度达到熔点时会溶解,从喷注孔中流出,所述热熔塞的熔点为电池即将发生热失控时的阈值温度值。所述电池单体(1)、第一PTC加热模块(7)、第二PTC加热模块(15)、第一均热风扇模块(8)、第二均热风扇模块(14)、密封固定在电池包箱体(9)里,其余部分在电池包箱体(9)外。第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)、电池包箱体(9)通过螺钉(24)紧固。
所述电池包的组装顺序:
将预先加工好的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)及第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)、第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)与预先加工好定位孔的第一侧薄翅片(4)、第二侧薄翅片(16)钎焊在一起;
将钎焊好的组件固定在第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)中;
对第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)进行密封处理;
将若干电池单体(1)安放在电池包结构梁(10)上;
安装带安装孔的电池包箱体侧板;
密封处理后的第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)通过电池包箱体侧板上的安装孔将第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)及第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)、第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)安装在若干电池单体(1)之间;
紧固电池包结构梁(10),使若干电池单体(1)与第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)及第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)、第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)紧密接触并固定相对位置;
对电池包的电路、第一PTC加热模块(7)、第二PTC加热模块(15)、第一均热风扇模块(8)、第二均热风扇模块(14)进行安装;
安装电池包箱体(9)剩余部分;对电池包箱体(9)进行密封处理。

Claims (10)

1.一种块状电池电池包直冷非内流热管理结构,其特征在于,主要包括:电池单体(1)、第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)、第一侧带喷注孔制冷剂微管道(3)、第二侧带喷注孔制冷剂微管道(20)、第一侧薄翅片(4)、第二侧薄翅片(16)、第一侧制冷剂喷注流道(5)、第二侧制冷剂喷注流道(21)、电池包箱体(9);制冷剂直接与电池单体(1)之间的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)换热,实现电池包的预热和冷却,制冷剂在紧急时刻通过热熔塞熔化了的第一侧带喷注孔制冷剂微管道(3)、第二侧带喷注孔制冷剂微管道(20)喷注进入电池包,对电池包进行紧急热管理。
2.根据权利要求1,所述热管理结构,其特征在于,所述电池单体(1)布置在电池包结构梁(10)上,电池底部沿宽度方向半侧底面与第二PTC加热模块(15)一侧接触,第二均热风扇模块(14)通过螺栓连接固定在第二PTC加热模块(15)的另一侧,第二均热风扇模块(14)与电池包箱体(9)之间留有一定间隙,该间隙与电池底部另外半侧相通;所述电池单体(1)顶部正负极处第一PTC加热模块(7)、第一均热风扇模块(8)的布置与所述电池单体(1)底部的布置相对,与所述电池单体(1)底部的布置构成一左一右的布局。
3.根据权利要求1,所述热管理结构,其特征在于,所述电池单体(1)之间通过电池包结构梁(10)紧紧夹着第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)、第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20),第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)从所述电池单体(1)正负极依次往电池单体(1)底部一左一右交叉排布,形成相邻构造,第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)一端在电池体外部,另一端在电池单体之间并延伸至远离电池体外部热管端的电池侧,所述电池单体(1)之间的扁型热管顶端与最近的电池侧之间留有较小间隙。
4.根据权利要求1,所述热管理结构,其特征在于,所述第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)相邻之间布置第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20),所述第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)成对出现,与第一侧扁型热管(2)第二侧扁型热管(19)布置方式相同,同相邻的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)构成一左一右的交叉排布,远离电池体外部的第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)端口与最近电池侧之间的间隙相同。
5.根据权利要求1,热管理结构,其特征在于,距离所述电池单体(1)正负极最近的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)的水力直径最大、伸出电池单体(1)外的部分最长,距离所述电池单体(1)正负极较近的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)水力直径较大、伸出电池单体外的部分较长,距离电池单体底部最近的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)的水力直径最小、伸出电池单体(1)外的部分最短。
6.根据权利要求1,所述热管理结构,其特征在于,所述第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)与第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)伸出电池单体的部分通过钎焊与预加工了定位孔的第一侧薄翅片(4)、第二侧薄翅片(16)连接在一起,伸出电池单体(1)的部分越长,与之相连的薄翅片的数量越多,可选地,将相邻的长度相差(2)厘米以内的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)与第一侧带喷注孔的制冷剂微通道(3)、第一侧带喷注孔的制冷剂微通道(20)进行分组,同一组,使用尺寸、数量都相同的薄翅片。
7.根据权利要求1,所述热管理结构,其特征在于,所述电池单体(1)外部的所第一侧薄翅片(4)、第二侧薄翅片(16),通过预加工的定位槽道固定在密封的第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)中,第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)的第一侧制冷剂进口(12)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)的第二侧制冷剂进口(23)布置在靠近电池单体(1)正负极第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)外端一侧的第一侧制冷剂翅片换热独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)的顶盖上,第一侧制冷剂出口(13)、第二侧制冷剂出口(17)布置在靠近电池单体(1)底部的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)在电池单体外端的一侧;第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)的第一侧制冷剂喷注流道(5)、第二侧制冷剂喷注流道(21)在盒内侧分布多个第一侧制冷剂流孔(11)、第二侧制冷剂流孔(22)。
8.根据权利要求1,所述热管理结构,其特征在于,所述第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)及第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)预先通过热熔塞将喷注孔堵住,热熔塞在温度达到熔点时会溶解,从喷注孔中流出,所述热熔塞的熔点为电池即将发生热失控时的阈值温度值。
9.根据权利要求1,所述热管理结构,其特征在于,所述电池单体(1)、第一PTC加热模块(7)、第二PTC加热模块(15)、第一均热风扇模块(8)、第二均热风扇模块(14)、密封固定在电池包箱体(9)里,其余部分在电池包箱体(9)外。
10.根据权利要求1,所述热管理结构,其特征在于,所述电池包的组装顺序:
将预先加工好的第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)及第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)、第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)与预先加工好定位孔的第一侧薄翅片(4)、第二侧薄翅片(16)钎焊在一起;
将钎焊好的组件固定在第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)中;
对第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)进行密封处理;
将若干电池单体(1)安放在电池包结构梁(10)上;
安装带安装孔的电池包箱体侧板;
密封处理后的第一侧制冷剂翅片独立换热盒(6)、第二侧制冷剂翅片独立换热盒(18)通过电池包箱体侧板上的安装孔将第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)及第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)、第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)安装在若干电池单体(1)之间;
紧固电池包结构梁(10),使若干电池单体(1)与第一侧扁型热管(2)、第二侧扁型热管(19)及第一侧带喷注孔的制冷剂微管道(3)、第二侧带喷注孔的制冷剂微管道(20)紧密接触并固定相对位置;
对电池包的电路、第一PTC加热模块(7)、第二PTC加热模块(15)、第一均热风扇模块(8)、第二均热风扇模块(14)进行安装;
安装电池包箱体(9)剩余部分;
对电池包箱体(9)进行密封处理。
CN201810525105.7A 2018-05-28 2018-05-28 块状电池电池包直冷非内流热管理结构 Pending CN108493515A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810525105.7A CN108493515A (zh) 2018-05-28 2018-05-28 块状电池电池包直冷非内流热管理结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810525105.7A CN108493515A (zh) 2018-05-28 2018-05-28 块状电池电池包直冷非内流热管理结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108493515A true CN108493515A (zh) 2018-09-04

Family

ID=63350954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810525105.7A Pending CN108493515A (zh) 2018-05-28 2018-05-28 块状电池电池包直冷非内流热管理结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108493515A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110556606A (zh) * 2019-09-05 2019-12-10 吉林大学 一种电池包内部喷射应急冷却控制结构及方法
DE102021126473A1 (de) 2021-10-13 2023-04-13 Audi Aktiengesellschaft Brandbekämpfungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben einer Brandbekämpfungsvorrichtung

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102163757A (zh) * 2010-02-23 2011-08-24 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于空冷锂离子电池和电池组的热管与百叶窗翅片的组合
US20110206965A1 (en) * 2010-02-23 2011-08-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Combination of heat pipe and louvered fins for air-cooling of li-ion battery cell and pack
CN103367837A (zh) * 2013-07-18 2013-10-23 三门峡速达交通节能科技股份有限公司 基于平板环路热管的动力电池热管理系统
CN203339278U (zh) * 2013-07-18 2013-12-11 三门峡速达交通节能科技股份有限公司 一种基于环路热管的动力电池热管理系统
CN203351712U (zh) * 2013-07-18 2013-12-18 三门峡速达交通节能科技股份有限公司 一种基于烧结热管的动力电池热管理系统
CN103575140A (zh) * 2012-07-19 2014-02-12 格伦格斯有限公司 用于电力电子设备和电池冷却的具有焊接管的紧凑型铝换热器
CN103633395A (zh) * 2013-11-05 2014-03-12 奇瑞汽车股份有限公司 一种电池包温控系统及其控制方法
CN103928728A (zh) * 2014-04-22 2014-07-16 哈尔滨工业大学(威海) 具有温度自适应功能的热管与单相液体回路耦合换热的电池热管理系统
CN104167574A (zh) * 2013-05-17 2014-11-26 同济大学 一种电动汽车用动力电池的被动式相变材料冷却系统
KR20140144784A (ko) * 2013-06-11 2014-12-22 주식회사 엘지화학 간접 냉각 구조를 포함하는 전지모듈
CN105277038A (zh) * 2014-05-26 2016-01-27 无锡嘉美达橡塑设备有限公司 一种均匀散热结构
CN205069811U (zh) * 2015-10-27 2016-03-02 重庆超力高科技股份有限公司 一种电池散热器
CN205406678U (zh) * 2016-02-26 2016-07-27 深圳普益电池科技有限公司 一种电池组的热管理装置
CN205646057U (zh) * 2016-03-15 2016-10-12 上海工程技术大学 一种基于换热系统的汽车电池包热管理装置
CN206864574U (zh) * 2017-06-22 2018-01-09 深圳市朗能动力技术有限公司 一种电池包加热散热二合一的热管理系统
CN107634164A (zh) * 2017-09-29 2018-01-26 湘潭大学 一种基于微通道热管和相变材料结合的电池热管理系统
CN107768773A (zh) * 2017-10-31 2018-03-06 华南理工大学 一种大型动力电池的高效热管理系统及控制方法
CN107919513A (zh) * 2017-11-29 2018-04-17 中航锂电(洛阳)有限公司 电池热均衡容器、电池单元、电池模块和电池热管理系统
CN207338575U (zh) * 2017-09-26 2018-05-08 比亚迪股份有限公司 一种电池箱冷却系统和车辆

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110206965A1 (en) * 2010-02-23 2011-08-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Combination of heat pipe and louvered fins for air-cooling of li-ion battery cell and pack
CN102163757A (zh) * 2010-02-23 2011-08-24 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于空冷锂离子电池和电池组的热管与百叶窗翅片的组合
CN103575140A (zh) * 2012-07-19 2014-02-12 格伦格斯有限公司 用于电力电子设备和电池冷却的具有焊接管的紧凑型铝换热器
CN104167574A (zh) * 2013-05-17 2014-11-26 同济大学 一种电动汽车用动力电池的被动式相变材料冷却系统
KR20140144784A (ko) * 2013-06-11 2014-12-22 주식회사 엘지화학 간접 냉각 구조를 포함하는 전지모듈
CN203351712U (zh) * 2013-07-18 2013-12-18 三门峡速达交通节能科技股份有限公司 一种基于烧结热管的动力电池热管理系统
CN203339278U (zh) * 2013-07-18 2013-12-11 三门峡速达交通节能科技股份有限公司 一种基于环路热管的动力电池热管理系统
CN103367837A (zh) * 2013-07-18 2013-10-23 三门峡速达交通节能科技股份有限公司 基于平板环路热管的动力电池热管理系统
CN103633395A (zh) * 2013-11-05 2014-03-12 奇瑞汽车股份有限公司 一种电池包温控系统及其控制方法
CN103928728A (zh) * 2014-04-22 2014-07-16 哈尔滨工业大学(威海) 具有温度自适应功能的热管与单相液体回路耦合换热的电池热管理系统
CN105277038A (zh) * 2014-05-26 2016-01-27 无锡嘉美达橡塑设备有限公司 一种均匀散热结构
CN205069811U (zh) * 2015-10-27 2016-03-02 重庆超力高科技股份有限公司 一种电池散热器
CN205406678U (zh) * 2016-02-26 2016-07-27 深圳普益电池科技有限公司 一种电池组的热管理装置
CN205646057U (zh) * 2016-03-15 2016-10-12 上海工程技术大学 一种基于换热系统的汽车电池包热管理装置
CN206864574U (zh) * 2017-06-22 2018-01-09 深圳市朗能动力技术有限公司 一种电池包加热散热二合一的热管理系统
CN207338575U (zh) * 2017-09-26 2018-05-08 比亚迪股份有限公司 一种电池箱冷却系统和车辆
CN107634164A (zh) * 2017-09-29 2018-01-26 湘潭大学 一种基于微通道热管和相变材料结合的电池热管理系统
CN107768773A (zh) * 2017-10-31 2018-03-06 华南理工大学 一种大型动力电池的高效热管理系统及控制方法
CN107919513A (zh) * 2017-11-29 2018-04-17 中航锂电(洛阳)有限公司 电池热均衡容器、电池单元、电池模块和电池热管理系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110556606A (zh) * 2019-09-05 2019-12-10 吉林大学 一种电池包内部喷射应急冷却控制结构及方法
CN110556606B (zh) * 2019-09-05 2023-09-19 吉林大学 一种电池包内部喷射应急冷却控制结构及方法
DE102021126473A1 (de) 2021-10-13 2023-04-13 Audi Aktiengesellschaft Brandbekämpfungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben einer Brandbekämpfungsvorrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205543155U (zh) 一种电池包散热系统
CN109149007A (zh) 一种电动汽车动力电池用液冷板
CN213026251U (zh) 一种液冷板及动力电池包
CN203721841U (zh) 一种动力电池组系统的风冷散热结构
CN108550950A (zh) 一种电池包超冷热管理系统及方法
CN113851756B (zh) 一种风冷和液冷混合式电池热管理装置及热管理方法
CN108520990A (zh) 一种电动汽车电池箱及其散热、加热系统及方法
CN112490569B (zh) 一种微流道式电池液体冷却结构
CN108493515A (zh) 块状电池电池包直冷非内流热管理结构
CN218731266U (zh) 一种新能源电池包ctp液冷系统
CN110120566A (zh) 一种电动汽车动力电池冷却系统及电动汽车
CN110838607A (zh) 一种截面渐缩式液冷板
CN210668612U (zh) 一种电池模组和电池包
CN205376690U (zh) 电池组热管理系统
CN108565374A (zh) 风冷电池箱和包含该风冷电池箱的车辆
CN117895136A (zh) 一种高效均温流道液冷板及电池包组件
CN218274780U (zh) 一种新能源汽车电池箱体散热结构
CN219106298U (zh) 电池包
CN208208849U (zh) 风冷电池箱和包含该风冷电池箱的车辆
CN208596766U (zh) 块状电池电池包直冷非内流热管理结构
CN208478515U (zh) 一种电池包超冷热管理系统
CN209344274U (zh) 用于车用动力电池包热管理的装置
CN208908249U (zh) 一种动力电池热管理系统
CN208706735U (zh) 电池包
CN216980730U (zh) 电池包和用电设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180904