CN209641790U - 一种利用相变加热和散热的电池系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用相变加热和散热的电池系统，包括电池箱体、低沸点液体、电池模组、加热装置和换热装置，所述电池箱体为IP67及以上防护等级，所述低沸点液体置于电池箱体的底部，所述加热装置固定于电池箱体的最底部，所述电池模组置于所述加热装置的上部并与电池箱体的底部固定连接，所述换热装置固定于电池箱体的顶部，所述换热装置上开设有进水口与出水口，且进水口位于出水口的一侧，所述低沸点液体在30℃～70℃温度区间气化，在‑108℃～30℃液化。本实用新型，利用低沸点液体的相变来实现对电池模组的加热和散热，能够使电池始终处于最佳的工作环境，保证该电池系统的安全运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及利用外壳体散热和加热的电池模组技术领域，具体为一种利用相变加热和散热的电池系统。
背景技术
软包锂离子动力电池已广泛应用在新能源纯电动汽车及混合动力新能源汽车领域，促使锂电池组的使用环境温度要适应更广泛的温度范围，从-20～50℃，锂电池由于本身的化学性质所限，最佳的工作环境温度为20～40℃。
对比已授权中国专利CN201620776164.8公开了一种动力电池系统和具有其的汽车，动力电池系统包括多个电池模组、进液管和出液管，每个电池模组分别包括电芯、第一支架、第二支架、第一绝缘板、第二绝缘板、导热装置和换热器，导热装置与电芯相连以与电芯换热；换热器形成为板状且贴设在导热装置的至少一侧侧部，换热器内限定有换热通道，换热器具有与换热通道导通的冷却液进口和冷却液出口；进液管与多个电池模组的冷却液进口连通以向换热器通入冷却液；通过换热器可对电芯加热或冷却，加热装置为换热装置的一部分，其特点是可实现对电芯的有效加热或冷却，保证动力电池系统的使用性能和寿命。
但是目前在组装锂电池模块时难以通过温控系统来均衡锂电池模块的温度，不能确保锂电池模块无论在高温或低温的环境均可满足其最佳工作环境温度。
为此，提出一种利用相变加热和散热的电池系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种利用相变加热和散热的电池系统，利用低沸点液体的相变来实现对电池模组的加热和散热，以低沸点液体为核心，配备加热装置、换热装置以及IP67及其以上防护等级电池箱体，构成新的加热冷却系统，使电池始终处于最佳的工作环境，保证该电池系统的安全运行，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种利用相变加热和散热的电池系统，包括电池箱体、低沸点液体、电池模组、加热装置和换热装置，所述电池箱体为IP67及以上防护等级，所述低沸点液体置于电池箱体的底部，所述加热装置固定于电池箱体的最底部，所述电池模组置于所述加热装置的上部并与电池箱体的底部固定连接，所述换热装置固定于电池箱体的顶部，所述换热装置上开设有进水口与出水口，且进水口位于出水口的一侧。
当行车或充电过程中，电池模组温度高于30℃时，换热装置开始通过进水口和出水口进行低温冷却液循环，此时低沸点液体受热开始气化吸热，降低电池模组温度，同时低沸点液体气化后并与换热装置接触，而后冷凝成液态，回落到电池箱体底部，构成循环为该电池系统中的电池模组散热，当电池模组温度小于10℃时，加热装置受到控制开始工作加热，低沸点液体受热达到30℃开始气化，气化后的低沸点液体布满整个箱体，给电池模组加热，低沸点液体气化后并与电池模组接触，而后冷凝成液态，回落到电池箱体底部构成循环，为该电池系统中的电池模组加热，通过低沸点液体的相变，给电池系统加热和散热。
优选的，所述低沸点液体在30℃～70℃温度区间气化，在-108℃～30℃液化。
根据低沸点液体气化吸热的原理，从而起到灭火的效果。
优选的，所述进水口与出水口可进行低温冷却液循环。
优选的，所述低沸点液体2的介电强度数大于110kv。
低沸点液体能够解决目前锂电池加热绝缘低、温差大的问题。
优选的，所述低沸点液体在任何状态均密封在电池箱体的内部。
任何状态均密封用于防止低沸点液体在气化时而挥发到箱外。
优选的，所述加热装置用于给低沸点液体加热。
优选的，所述加热装置通过电池供电或外部供电，可根据电池温度开启或关闭。
上述设置用于保证该电池系统的正常运行。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型，利用低沸点液体、加热装置、换热装置和大于IP67防护等级的电池箱体构成，通过低沸点液体的相变，从而给电池系统加热和散热，解决目前锂电池加热绝缘低、温差大的问题，当电池系统温度升高达到低沸点液体沸点时，低沸点液体气化，根据低沸点液体气化吸热的原理，从而起到灭火的效果，充当天然的灭火剂，低沸点液体的阻燃性与绝缘性能较好，介电常数高，能够解决目前锂电池加热绝缘低、温差大的问题，保证该电池系统的安全运行，使电动汽车高效安全行驶。
附图说明
图1为本实用新型的一种利用相变加热和散热的电池系统的整体结构示意图。
图中：1、电池箱体；2、低沸点液体；3、电池模组；4、加热装置；5、换热装置；6、进水口；7、出水口。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种利用相变加热和散热的电池系统，包括电池箱体1、低沸点液体2、电池模组3、加热装置4和换热装置5，所述电池箱体1为IP67及以上防护等级，所述低沸点液体2置于电池箱体1的底部，所述加热装置4固定于电池箱体1的最底部，所述电池模组3置于所述加热装置4的上部并与电池箱体1的底部固定连接，所述换热装置5固定于电池箱体1的顶部，所述换热装置5上开设有进水口6与出水口7，且进水口6位于出水口7的一侧。
通过采用上述技术方案，当行车或充电过程中，电池模组3温度高于30℃时，换热装置5开始通过进水口6和出水口7进行低温冷却液循环，此时低沸点液体2受热开始气化吸热，降低电池模组3温度，同时低沸点液体2气化后并与换热装置5接触，而后冷凝成液态，回落到电池箱体1底部，构成循环为该电池系统中的电池模组3散热，当电池模组3温度小于10℃时，加热装置4受到控制开始工作加热，低沸点液体2受热达到30℃开始气化，气化后的低沸点液体2布满整个箱体，给电池模组3加热，低沸点液体2气化后并与电池模组3接触，而后冷凝成液态，回落到电池箱体1底部构成循环，为该电池系统中的电池模组3加热，通过低沸点液体2的相变，给电池系统加热和散热。
具体的，如图1所示，所述低沸点液体2在30℃～70℃温度区间气化，在-108℃～30℃液化。
通过采用上述技术方案，根据低沸点液体2气化吸热的原理，从而起到灭火的效果。
具体的，如图1所示，所述进水口6与出水口7可进行低温冷却液循环。
具体的，如图1所示，所述低沸点液体2的介电强度数大于110kv。
通过采用上述技术方案，低沸点液体2能够解决目前锂电池加热绝缘低、温差大的问题。
具体的，如图1所示，所述低沸点液体2在任何状态均密封在电池箱体1的内部。
通过采用上述技术方案，任何状态均密封用于防止低沸点液体2在气化时而挥发到箱外。
具体的，如图1所示，所述加热装置4用于给低沸点液体2加热。
具体的，如图1所示，所述加热装置4通过电池供电或外部供电，可根据电池温度开启或关闭。
通过采用上述技术方案，上述设置用于保证该电池系统的正常运行。
工作原理：当行车或充电过程中，电池模组3温度高于30℃时，换热装置5开始通过进水口6和出水口7进行低温冷却液循环，此时低沸点液体2受热开始气化吸热，降低电池模组3温度，同时低沸点液体2气化后并与换热装置5接触，而后冷凝成液态，回落到电池箱体1底部，构成循环为该电池系统中的电池模组3散热，当电池模组3温度小于10℃时，加热装置4受到控制开始工作加热，低沸点液体2受热达到30℃开始气化，气化后的低沸点液体2布满整个箱体，给电池模组3加热，低沸点液体2气化后并与电池模组3接触，而后冷凝成液态，回落到电池箱体1底部构成循环，为该电池系统中的电池模组3加热，通过低沸点液体2的相变，给电池系统加热和散热。
使用方法：使用时，当行车或充电过程中，电池模组3温度高于30℃时，换热装置5开始通过进水口6和出水口7进行低温冷却液循环，此时低沸点液体2受热开始气化吸热，降低电池模组3温度，同时低沸点液体2气化后并与换热装置5接触，而后冷凝成液态，回落到电池箱体1底部，构成循环为该电池系统中的电池模组3散热，当电池模组3温度小于10℃时，加热装置4受到控制开始工作加热，低沸点液体2受热达到30℃开始气化，气化后的低沸点液体2布满整个箱体，给电池模组3加热，低沸点液体2气化后并与电池模组3接触，而后冷凝成液态，回落到电池箱体1底部构成循环，为该电池系统中的电池模组3加热，通过低沸点液体2的相变，给电池系统加热和散热，使电池始终能处于最佳的工作环境，延长了电池的使用寿命，通过利用全新的电池热管理技术，根据低沸点液体2的阻燃性、绝缘性能与介电常数高，配合低沸点液体2气化吸热的原理，能够起到灭火的效果，充当天然的灭火剂，保证该电池系统的安全运行，使电动汽车高效安全行驶。
本实用新型所采用的加热装置4与换热装置5以及加热装置4的加热方式与相关结构均采用本实用新型提供的背景资料所给出的，换热装置5类似于背景资料中的换热器，同时配合本实用新型的说明书的阐述，所属技术领域人员能得出其使用过程，并且得到相应的使用效果，故没有一一公开。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种利用相变加热和散热的电池系统，其特征在于：包括电池箱体(1)、低沸点液体(2)、电池模组(3)、加热装置(4)和换热装置(5)，所述电池箱体(1)为IP67及以上防护等级，所述低沸点液体(2)置于电池箱体(1)的底部，所述加热装置(4)固定于电池箱体(1)的最底部，所述电池模组(3)置于所述加热装置(4)的上部并与电池箱体(1)的底部固定连接，所述换热装置(5)固定于电池箱体(1)的顶部，所述换热装置(5)上开设有进水口(6)与出水口(7)，且进水口(6)位于出水口(7)的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种利用相变加热和散热的电池系统，其特征在于：所述低沸点液体(2)在30℃～70℃温度区间气化，在-108℃～30℃液化。
3.根据权利要求1所述的一种利用相变加热和散热的电池系统，其特征在于：所述进水口(6)与出水口(7)可进行低温冷却液循环。
4.根据权利要求1所述的一种利用相变加热和散热的电池系统，其特征在于：所述低沸点液体(2)的介电强度数大于110kv。
5.根据权利要求1所述的一种利用相变加热和散热的电池系统，其特征在于：所述低沸点液体(2)在任何状态均密封在电池箱体(1)的内部。
6.根据权利要求1所述的一种利用相变加热和散热的电池系统，其特征在于：所述加热装置(4)用于给低沸点液体(2)加热。
7.根据权利要求1所述的一种利用相变加热和散热的电池系统，其特征在于：所述加热装置(4)通过电池供电或外部供电，可根据电池温度开启或关闭。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920783712.3U CN209641790U (zh) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 一种利用相变加热和散热的电池系统 |
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| CN201920783712.3U CN209641790U (zh) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 一种利用相变加热和散热的电池系统 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN209641790U true CN209641790U (zh) | 2019-11-15 |
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| CN201920783712.3U Active CN209641790U (zh) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 一种利用相变加热和散热的电池系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN209641790U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111129653A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-08 | 西安交通大学 | 一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统 |
| CN112072206A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-11 | 浙江南都电源动力股份有限公司 | 一种贫液式直冷储能电池包 |
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2019
- 2019-05-28 CN CN201920783712.3U patent/CN209641790U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN111129653A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-08 | 西安交通大学 | 一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统 |
| CN112072206A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-11 | 浙江南都电源动力股份有限公司 | 一种贫液式直冷储能电池包 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 102200 4th floor, building 1, No. 18, baifuquan Road, science and Technology Park, Changping District, Beijing Patentee after: Rongshengmeng Guli New Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 102200 Beijing city Changping District Bai Fu Road 18 Patentee before: CITIC GUOAN MENGGULI POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191231 Address after: 301802 room 108, No.8, Yangguang Avenue, Jiuyuan Industrial Zone, Baodi District, Tianjin Patentee after: Tianjin rongshengmeng Guli New Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 102200 4th floor, building 1, No. 18, baifuquan Road, science and Technology Park, Changping District, Beijing Patentee before: Rongshengmeng Guli New Energy Technology Co.,Ltd. |
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| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20220510 Granted publication date: 20191115 |
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| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20220726 Granted publication date: 20191115 |
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Effective date of registration: 20251201 Granted publication date: 20191115 |
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