CN220439722U - 一种电池包快速冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池包快速冷却装置，应用于电池包快速冷却，包括电池包、绝缘壳体、绝缘顶盖及冷媒管道，所述电池包由若干电池单体并列组成。相邻的所述电池单体的相同电极之间设置金属条进行串联，所述金属条上设置热电片，所述冷媒管道布置在电池包内部，所述热电片与冷媒管道连接，所述电池包的外表面设置绝缘涂层。所述热电片粘接在金属条上，所述金属条为金属铜排或金属铝排。本实用新型对电池内部冷却直接快速，作用点集中明确，分布均匀，电池内部金属极板与电解液的均匀全面紧邻接触，热传导效果理想。
Description
技术领域
本实用新型属于新能源汽车电池冷却的技术领域，更加具体地说，是涉及一种电池包快速冷却装置。
背景技术
对于汽车锂电池包的散热，国内外目前都是采用外部热传导，达到合适的电池工作温度并维持在合适温度范围内。在电池工作期间，电池内部发热，通过电解液、壳体向外放热。由于电绝缘的要求和对外包装机械强度的要求，通过热传导向外传热，传导路径长，效率低下，传热量有限，一旦出现热失控，非常危险。而且，这种冷却方法不能隔绝外环境的影响，所以实际使用效果非常差。在软包装电池中传热路径特别长，多个接触环节，接触面小，而且包装特点限制了接触压力，所以不能有效地实际向外传热。现有技术都是通过热传导对电池单体，或电池模组，或电池包整体的包装进行供热或冷却。通过热传导，以保持电池内部电解液在合适的温度环境下可靠地工作。电池的包装有硬壳包装和软包装，硬包装有金属壳体和非金属壳体。软包装为电绝缘薄膜外层，密封。电芯结构有层叠型和卷绕型。电池的正极是由铝箔上涂布正极材料组成，负极是由铜箔上涂布负极材料组成。正负极间有隔膜相隔，并充满电解液，所述的隔膜是多孔聚合物塑料，从性能上讲是怕热，并且电芯内部与外包装都要求电绝缘。
所以，通过外包装绝缘材料的热传导，对电芯冷却的效率极低，反应时延很长，控制精度极差。如果附加的冷却板等系统，使电池包整体结构复杂，重量增加。尤其在南方夏天，高温环境，电池冷却困难，汽车动力差，放电受限。还有的原技术是在电池单体外包装冷却水套，为了配合电绝缘和热隔绝，整个电池包体积增大，重量增加，尤其是采用液体冷却的，加工费也增加，这样设置的热传导完全依靠冷却水套与电池芯接触面贴合，与两者接触面积大小有关，还和接触压力有关，接触面的材料，也就是冷却水套的材料的传热特性也会起到重要作用。而一般电绝缘材料的热导性能都很差，所以这种方法先天就存在缺陷。
发明内容
发明目的：针对现有电池内部散热的缺陷问题，本实用新型对电池单体的极耳进行热传导，利用极耳与电芯内部极板是相同金属材料，物理连通的特性，能直接将热量从电芯内部传出，使电池包内部的电解液保持合适的工作温度，快速降低电池内部温度，避免电池出现热失控。
为了实现上述发明目的，本实用新型设计了一种电池包快速冷却装置，应用于电池包快速冷却，包括电池包、绝缘壳体、绝缘顶盖及冷媒管道，所述电池包由若干电池单体并列组成。相邻的所述电池单体的相同电极之间设置金属条进行串联，所述金属条上设置热电片，所述冷媒管道布置在电池包内部，所述热电片与冷媒管道连接，能将金属条上的温度传导出电池包，所述电池包的外表面设置绝缘涂层。所述热电片粘接在金属条上。
所述冷媒管道为分布有换热翅片的异形金属铜管，所述换热翅片的位置根据电池极耳和串并联金属排线的布置合理安排，所述换热翅片采用焊接或机械连接的方式与异形金属铜管连接。所述金属条为金属铜排或金属铝排。
进一步地，本实用新型采用的进一步的技术方案为：绝缘涂层为绝缘漆或绝缘薄膜。
再进一步地，本实用新型电池单体的内部由正负极板涂布电极材料构成，正负极板由铝箔和铜箔制成，外电极和电池内部电极板之间物理硬连接，形成外电极温度传导到电芯内部的通路。
更进一步地，所述电池包设置于绝缘壳体内，所述绝缘壳体上端设置绝缘顶盖，所述电池包与绝缘顶盖之间设置固定框架，所述固定框架限位固定电池单体的电极。
有益效果：本新型工艺与现有技术相比，其有益效果是：
(1)、电池包的内部由正负极板涂布电极材料构成，正负极板是由铝箔和铜箔制成。外电极和电池内部电极板是物理硬连接的，热传导性良好，通过外电极热传导到电芯内部是很快捷的热通路。
(2)、本实用新型电池包的电连接是由金属铜排或金属铝排进行串并联的，金属汇流排线是很好的热传导介质，可以利用来完成电池包的热管理。
(3)、本实用新型对电池内部冷却，直接快速，作用点集中明确，分布均匀，电池内部金属极板与电解液的均匀全面紧邻接触，热传导效果理想。
附图说明
图1为本实用新型一种电池包快速冷却装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过一个最佳实施案例，对本技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施案例。
如图1所示，一种电池包快速冷却装置，应用于电池包快速冷却，包括电池包、绝缘壳体、绝缘顶盖4及冷媒管道，所述电池包由若干电池单体1并列组成，相邻的所述电池单体1的相同电极之间设置金属条2进行串联，所述金属条2上设置热电片3，所述冷媒管道布置在电池包内部，所述热电片3与冷媒管道连接，能将金属条2上的温度传导出电池包，所述电池包的外表面设置绝缘涂层。所述热电片3粘接在金属条2上。所述电池包设置于绝缘壳体内，所述绝缘壳体上端设置绝缘顶盖4，所述电池包与绝缘顶盖4之间设置固定框架，所述固定框架限位固定电池单体1的电极。
所述冷媒管道为分布有换热翅片的异形金属铜管，所述换热翅片的位置根据电池极耳和串并联金属排线的布置合理安排，所述换热翅片采用焊接或机械连接的方式与异形金属铜管连接。
所述金属条2为金属铜排或金属铝排。
绝缘涂层为绝缘漆或绝缘薄膜。
电池单体1的内部由正负极板涂布电极材料构成，正负极板由铝箔和铜箔制成，外电极和电池内部电极板之间物理硬连接，形成外电极温度传导到电芯内部的通路。
冷媒管来自于汽车的换热器。金属翅片根据电池单体电极耳位置分布，或者安排在串并联排线的合适位置，采用机械或胶粘固定。换热翅片的形状，尺寸，位置数量根据电池包内电池分布及整体安排，实施例不作具体限定。绝缘涂层为绝缘漆或绝缘薄膜，有良好电绝缘导热性好的薄层材料。
以上所述仅是本新型方案的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型方案原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种电池包快速冷却装置，应用于电池包快速冷却，包括电池包、绝缘壳体、绝缘顶盖(4)及冷媒管道，所述电池包由若干电池单体(1)并列组成，其特征在于：相邻的所述电池单体(1)的相同电极之间设置金属条(2)进行串联，所述金属条(2)上设置热电片(3)，所述冷媒管道布置在电池包内部，所述热电片(3)与冷媒管道连接，能将金属条(2)上的温度传导出电池包，所述电池包的外表面设置绝缘涂层。
2.根据权利要求1所述的一种电池包快速冷却装置，其特征在于：所述热电片(3)粘接在金属条(2)上。
3.根据权利要求1所述的一种电池包快速冷却装置，其特征在于：所述冷媒管道为分布有换热翅片的异形金属铜管，所述换热翅片的位置根据电池极耳和串并联金属排线的布置合理安排，所述换热翅片采用焊接或机械连接的方式与异形金属铜管连接。
4.根据权利要求2所述的一种电池包快速冷却装置，其特征在于：所述金属条(2)为金属铜排或金属铝排。
5.根据权利要求1所述的一种电池包快速冷却装置，其特征在于：绝缘涂层为绝缘漆或绝缘薄膜。
6.根据权利要求1所述的一种电池包快速冷却装置，其特征在于：电池单体(1)的内部由正负极板涂布电极材料构成，正负极板由铝箔和铜箔制成，外电极和电池内部电极板之间物理硬连接，形成外电极温度传导到电芯内部的通路。
7.根据权利要求1所述的一种电池包快速冷却装置，其特征在于：所述电池包设置于绝缘壳体内，所述绝缘壳体上端设置绝缘顶盖(4)，所述电池包与绝缘顶盖(4)之间设置固定框架，所述固定框架限位固定电池单体(1)的电极。
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