CN205828458U - 动力电池箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的动力电池箱，包括：电池箱外壳；电池模组，容置于电池箱外壳内；换热室，容置于所述电池箱外壳内，对所述电池模组散热；绝缘导热涂层，涂敷于所述换热室的换热室壳体与所述电池模组接触的外表面，所述绝缘导热涂层由导热材料、绝缘材料、粘接剂和固化剂配制而成；导热结构，包覆在构成所述电池模组的单体电池上，且与所述绝缘导热涂层紧贴，将所述电池模组的热量传递至所述换热室。本实用新型的动力电池箱，其中的绝缘导热涂层可以在对电池模组进行良好散热的同时有效地避免短路、漏电等问题，增强动力电池的使用寿命和电动汽车的安全性。

Description

动力电池箱

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车的动力电池箱。

背景技术

电动汽车作为绿色出行的发展趋势，也是解决化石能源日益短缺，环境污染持续恶化的重要途径。动力电池箱作为电动汽车能量的储存装置，其安全性显得尤其重要。作为电动汽车的核心部件，动力电池箱目前已开发出风冷式和液冷式两种并投入试验和运行。就现状而言，风冷式动力电池箱防尘防水性能不佳，在极端环境下的应用受限。液冷式动力电池箱热管理理念更先进，功能更为强大，成为新的发展趋势。

液冷式动力电池箱主要由电池箱外壳、电池模组、换热室，导热片以及连接换热室与外部加热/冷却模块的管路组成。电池模组的热量通过导热片传导至换热室，并由换热室中的液质吸收并携带至电池箱外部。

作为电动汽车轻量化设计的重要手段，软包锂离子动力电池的应用日益广泛。软包锂离子动力电池与方壳锂离子动力电池、圆柱形锂离子动力电池相比，最大的不同之处在于软包锂离子动力电池的外表为一铝塑膜。如果因电池滥用，或发生外界撞击导致铝塑膜出现穿刺、泄露，则会引起短路、漏电问题，并且发生故障的电池会通过散热片、换热室、换热液质、热管理系统与电动汽车车身导通，这是涉及汽车安全性的重要问题。

为此，通常需要换热室与电池箱内的其他结构之间具有良好的绝缘效果，而换热室壳体的材质一般为具有较好的导电性能的铝合金，所以，一般会在换热室壳体外设置一个绝缘层来保证换热室与电池箱内其他结构之间的绝缘效果。同时，由于电池模组与换热室之间需要进行热交换，所以也需要换热室与电池模组之间具有较好的导热效果。

现有技术中设置在动力电池箱的换热室壳体上的绝缘导热层一般为导热硅胶垫，这种绝缘导热层虽然具有较好的绝缘效果，也具有一定的导热效果，但是是呈垫状包覆在换热室外，在高温环境中容易老化进而极大的减弱绝缘及导热效果，且导热硅胶垫一旦因老化破碎，碎片会在电池箱内四处散落，影响动力电池箱的性能。此外，导热硅胶垫的导热系数在2.0W/m·K左右，换热室壳体和与电池模组连接的导热片均为导热系数在237W/m·K左右的铝合金材质，两者的导热系数差距过大，使得散热片和换热室的散热潜力无法得到充分发挥，影响电池模组的散热及使用寿命。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的动力电池箱的换热室壳体上的绝缘导热层易老化而减弱绝缘及导热效果的缺陷，从而提供一种换热室壳体上的绝缘导热层不易老化、能够长久保持绝缘及导热效果的动力电池箱。

本实用新型的一种动力电池箱，包括：

电池箱外壳；

电池模组，容置于所述电池箱外壳内；

换热室，容置于所述电池箱外壳内，对所述电池模组散热；

绝缘导热涂层，涂敷于所述换热室的换热室壳体与所述电池模组接触的外表面，所述绝缘导热涂层由导热材料、绝缘材料、粘接剂和固化剂配制而成；

导热结构，包覆在构成所述电池模组的单体电池上，且与所述绝缘导热涂层紧贴，将所述电池模组的热量传递至所述换热室。

所述导热材料为氮化硼、氮化铝、氧化铝中的至少一种，所述绝缘材料为云母，所述粘接剂为环氧树脂，所述固化剂为二亚乙基三胺或三乙胺。

所述氮化硼、氮化铝、氧化铝的颗粒粒径为100～500nm，所述云母为厚度小于15μm的片状云母，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

所述绝缘导热涂层的厚度大于100μm，粘结强度大于4MPa，导热系数大于15W/m·K，绝缘电阻大于100MΩ。

所述导热结构包覆所述单体电池的与绝缘导热涂层紧贴的接触侧面，以及与该接触侧面相邻的至少一相邻侧面。

所述导热结构呈“L”形，包括：

第一导热片，包覆于所述单体电池的所述接触侧面上；

第二导热片，包覆于所述单体电池的其中一所述相邻侧面上。

所述导热结构呈“U”形，包括：

第一导热片，包覆于所述单体电池的所述接触侧面上；

第二导热片和第三导热片，分别包覆于所述单体电池的处于所述接触侧面的两侧的所述相邻侧面上。

所述换热室还包括容置于所述换热室壳体内的循环液体，及开设于所述换热室壳体上的进液口、出液口；

所述动力电池箱还包括连通所述进液口与电池箱外部的冷热转换装置、为所述换热室提供冷液的进液管路，及连通所述出液口与所述冷热转换装置、将所述换热室内的所述循环液体携带至所述电池箱外的出液管路。

所述换热室壳体还包括：

隔板，与所述换热室壳体一体成型，将所述换热室壳体围成的腔室隔成进液腔和出液腔；所述进液口与所述进液腔连通，所述出液口与所述出液腔连通；

导热板，具有多个，分别互相间隔的设置于所述进液腔和所述出液腔，形成进液通道和出液通道。

所述进液腔与所述出液腔的容积相等，且分别容置有相同数量的所述导热板；

所述进液腔内的所述导热板之间的间距相等，为第一间距；所述出液腔内的所述导热板之间的间距相等，为第二间距；所述第一间距等于所述第二间距。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的动力电池箱，包括：电池箱外壳；电池模组，容置于电池箱外壳内；换热室，容置于所述电池箱外壳内，对所述电池模组散热；绝缘导热涂层，涂敷于所述换热室的换热室壳体与所述电池模组接触的外表面，所述绝缘导热涂层由导热材料、绝缘材料、粘接剂和固化剂配制而成；导热结构，包覆在构成所述电池模组的单体电池上，且与所述绝缘导热涂层紧贴，将所述电池模组的热量传递至所述换热室。本实用新型的动力电池箱，其中的绝缘导热涂层是一种由导热材料、绝缘材料、粘接剂和固化剂配制而成的涂料，通过喷涂、刷涂或浸涂等方式涂敷于换热室壳体的外表面，不易老化破碎，可以长期保持具有良好的绝缘和导热性能，使换热室在与电池模组之间具有良好的导热效果的同时，也与外界之间具有比较好的绝缘效果，可以在对电池模组进行良好散热的同时有效地避免短路、漏电等问题，增强动力电池的使用寿命和电动汽车的安全性。

2.本实用新型提供的动力电池箱，所述导热材料为氮化硼、氮化铝、氧化铝中的至少一种，所述绝缘材料为云母，所述粘接剂为环氧树脂，所述固化剂为二亚乙基三胺或三乙胺。氮化硼、氮化铝、氧化铝均为高导热系数材料，云母为高绝缘系数材料，两者与粘接剂、固化剂配置而成的绝缘导热涂层，在具有良好的绝缘效果的同时，比现有技术通用的导热硅胶垫具有更好的导热效果，涂敷于铝合金材质的换热室壳体并与铝合金材质的导热结构接触，可以充分使换热室壳体和导热结构的导热散热性能得到充分的发挥，具有更好的导热和绝缘效果。

3.本实用新型提供的动力电池箱，所述导热结构包覆所述单体电池的与绝缘导热涂层紧贴的接触侧面，以及与该接触侧面相邻的至少一相邻侧面。这样可以使导热结构在有效地将电池模组的热量传导至换热室的同时可以进行良好的散热。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型的第一种实施方式中提供的动力电池箱的部分结构剖视图；

图2为图1所示的动力电池箱的换热室的剖视图；

附图标记说明：

1-单体电池，2-换热室，21-换热室壳体，22-进液口，23-出液口，24-隔板，25-进液腔，26-出液腔，27-导热板，28-进液通道，29-出液通道，3-绝缘导热涂层，4-导热结构，41-第一导热片，42-第二导热片。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本实施例的一种动力电池箱，包括：

电池箱外壳；

电池模组，容置于所述电池箱外壳内；

换热室2，容置于所述电池箱外壳内，对所述电池模组散热；

绝缘导热涂层3，涂敷于所述换热室2的换热室壳体21与所述电池模组接触的外表面，所述绝缘导热涂层3由导热材料、绝缘材料、粘接剂和固化剂配制而成；

导热结构4，包覆在构成所述电池模组的单体电池1上，且与所述绝缘导热涂层3紧贴，将所述电池模组的热量传递至所述换热室2。

本实施例的动力电池箱，其中的绝缘导热涂层3是一种由导热材料、绝缘材料、粘接剂和固化剂配制而成的涂料，通过喷涂、刷涂或浸涂等方式涂敷于换热室壳体21的外表面，不易老化破碎，可以长期保持具有良好的绝缘和导热性能，使换热室在与电池模组之间具有良好的导热效果的同时，也与外界之间具有比较好的绝缘效果，可以在对电池模组进行良好散热的同时有效地避免短路、漏电等问题，增强动力电池的使用寿命和电动汽车的安全性。

作为一种具体的实施方式，所述导热材料为氮化硼、氮化铝、氧化铝中的至少一种，所述绝缘材料为云母，所述粘接剂为环氧树脂，所述固化剂为二亚乙基三胺或三乙胺。氮化硼、氮化铝、氧化铝均为高导热系数材料，云母为高绝缘系数材料，两者与粘接剂、固化剂配置而成的绝缘导热涂层3，在具有良好的绝缘效果的同时，比现有技术通用的导热硅胶垫具有更好的导热效果，涂敷于铝合金材质的换热室壳体1并与铝合金材质的导热结构4接触，可以充分使换热室壳体1和导热结构4的导热散热性能得到充分的发挥，具有更好的导热和绝缘效果。

具体地，所述氮化硼、氮化铝、氧化铝的颗粒粒径为100～500nm，所述云母为厚度小于15μm的片状云母，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

进一步地，所述绝缘导热涂层3的厚度大于100μm，粘结强度大于4MPa，导热系数大于15W/m·K，绝缘电阻大于100MΩ。

在本实施例中，所述导热结构4包覆所述单体电池1的与绝缘导热涂层3紧贴的接触侧面，以及与该接触侧面相邻的至少一相邻侧面。这样可以使导热结构4在有效地将电池模组的热量传导至换热室2的同时可以进行良好的散热。

作为一种具体的实施方式，所述导热结构4呈“L”形，包括：

第一导热片41，包覆于所述单体电池1的所述接触侧面上；

第二导热片42，包覆于所述单体电池1的其中一所述相邻侧面上。

作为一种变形的实施方式，所述导热结构4呈“U”形，包括：

第一导热片41，包覆于所述单体电池1的所述接触侧面上；

第二导热片42和第三导热片，分别包覆于所述单体电池1的处于所述接触侧面的两侧的所述相邻侧面上。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，所述换热室2还包括容置于所述换热室壳体21内的循环液体，及开设于所述换热室壳体21上的进液口22、出液口23；

所述动力电池箱还包括连通所述进液口22与电池箱外部的冷热转换装置、为所述换热室2提供冷液的进液管路，及连通所述出液口23与所述冷热转换装置、将所述换热室2内的所述循环液体携带至所述电池箱外的出液管路。

进一步地，所述换热室2还包括：

隔板24，与所述换热室壳体21一体成型，将所述换热室壳体21围成的腔室隔成进液腔25和出液腔26；所述进液口22与所述进液腔25连通，所述出液口23与所述出液腔26连通；

导热板27，具有多个，分别互相间隔的设置于所述进液腔25和所述出液腔26，形成进液通道28和出液通道29。

作为一种改进的实施方式，所述进液腔25与所述出液腔26的容积相等，且分别容置有相同数量的所述导热板27；

所述进液腔25内的所述导热板27之间的间距相等，为第一间距；所述出液腔26内的所述导热板27之间的间距相等，为第二间距；所述第一间距等于所述第二间距。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种动力电池箱，其特征在于，包括：

电池箱外壳；

电池模组，容置于所述电池箱外壳内；

换热室(2)，容置于所述电池箱外壳内，对所述电池模组散热；

绝缘导热涂层(3)，涂敷于所述换热室(2)的换热室壳体(21)与所述电池模组接触的外表面，所述绝缘导热涂层(3)由导热材料、绝缘材料、粘接剂和固化剂配制而成；

导热结构(4)，包覆在构成所述电池模组的单体电池(1)上，且与所述绝缘导热涂层(3)紧贴，将所述电池模组的热量传递至所述换热室(2)。

2.根据权利要求1所述的动力电池箱，其特征在于，所述导热材料为氮化硼、氮化铝、氧化铝中的至少一种，所述绝缘材料为云母，所述粘接剂为环氧树脂，所述固化剂为二亚乙基三胺或三乙胺。

3.根据权利要求2所述的动力电池箱，其特征在于，所述氮化硼、氮化铝、氧化铝的颗粒粒径为100～500nm，所述云母为厚度小于15μm的片状云母，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的动力电池箱，其特征在于，所述绝缘导热涂层(3)的厚度大于100μm，粘结强度大于4MPa，导热系数大于15W/m·K，绝缘电阻大于100MΩ。

5.根据权利要求1所述的动力电池箱，其特征在于，所述导热结构(4)包覆所述单体电池(1)的与绝缘导热涂层(3)紧贴的接触侧面，以及与该接触侧面相邻的至少一相邻侧面。

6.根据权利要求5所述的动力电池箱，其特征在于，所述导热结构(4)呈“L”形，包括：

第一导热片(41)，包覆于所述单体电池(1)的所述接触侧面上；

第二导热片(42)，包覆于所述单体电池(1)的其中一所述相邻侧面上。

7.根据权利要求5项所述的动力电池箱，其特征在于，所述导热结构(4)呈“U”形，包括：

第一导热片(41)，包覆于所述单体电池(1)的所述接触侧面上；

第二导热片(42)和第三导热片，分别包覆于所述单体电池(1)的处于所述接触侧面的两侧的所述相邻侧面上。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的动力电池箱，其特征在于，

所述换热室(2)还包括容置于所述换热室壳体(21)内的循环液体，及开设于所述换热室壳体(21)上的进液口(22)、出液口(23)；

所述动力电池箱还包括连通所述进液口(22)与电池箱外部的冷热转换装置、为所述换热室(2)提供冷液的进液管路，及连通所述出液口(23)与所述冷热转换装置、将所述换热室(2)内的所述循环液体携带至所述电池箱外的出液管路。

9.根据权利要求8所述的动力电池箱，其特征在于，所述换热室(2)还包括：

隔板(24)，与所述换热室壳体(21)一体成型，将所述换热室壳体(21)围成的腔室隔成进液腔(25)和出液腔(26)；所述进液口(22)与所述进液腔(25)连通，所述出液口(23)与所述出液腔(26)连通；

导热板(27)，具有多个，分别互相间隔的设置于所述进液腔(25)和所述出液腔(26)，形成进液通道(28)和出液通道(29)。

10.根据权利要求9所述的动力电池箱，其特征在于，

所述进液腔(25)与所述出液腔(26)的容积相等，且分别容置有相同数量的所述导热板(27)；

所述进液腔(25)内的所述导热板(27)之间的间距相等，为第一间距；所述出液腔(26)内的所述导热板(27)之间的间距相等，为第二间距；所述第一间距等于所述第二间距。