一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置制造方法
【專利摘要】一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置，包括金屬夾心結(jié)構(gòu)，所述金屬夾心結(jié)構(gòu)上開有多個(gè)通孔形成電池槽，每個(gè)電池槽內(nèi)放置有動(dòng)力電池，每個(gè)電池槽周圍的金屬夾心結(jié)構(gòu)內(nèi)帶有空腔，空腔內(nèi)填充相變材料，所述金屬夾心結(jié)構(gòu)由多層金屬薄片壓制形成整體結(jié)構(gòu)，動(dòng)力電池與金屬夾心結(jié)構(gòu)間的空隙形成空冷或水冷通道；或所述金屬夾心結(jié)構(gòu)由多層金屬夾心單元上下間隙排列組成，金屬夾心單元由上下層的金屬薄片和夾于其間的相變材料組成，相鄰層金屬夾心單元間的間隙形成空冷或水冷通道；本實(shí)用新型為電動(dòng)汽車電池提供穩(wěn)定的均勻的散熱能力的同時(shí)還能起到保護(hù)電池的作用，確保電池最佳性能的發(fā)揮和延長(zhǎng)電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)的使用壽命。
【專利說明】一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及新能源汽車的動(dòng)力電池【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源危機(jī)的不斷加深和大氣污染，全球范圍內(nèi)提倡綠色能源，各國政府大力支持新能源汽車的發(fā)展，動(dòng)力電池迅速發(fā)展。鋰離子電池由于其容量高，能量密度大，自放電率低以及壽命長(zhǎng)，現(xiàn)在被廣泛的用于電動(dòng)汽車上。電池管理尤其是熱管理對(duì)電池的壽命，穩(wěn)定性和安全性上起著至關(guān)重要的作用。
[0003]電池模塊在充放電的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的累積熱，導(dǎo)致電池模塊的溫度過高和電池單體的溫度嚴(yán)重不均勻。過高的溫度和不均勻的溫度分布會(huì)造成電池的熱失控，甚至發(fā)生起火，爆炸等不安全事故。當(dāng)前汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)分為被動(dòng)系統(tǒng)和主動(dòng)系統(tǒng)。被動(dòng)式散熱主要采用相變材料的潛熱來散熱，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，重量輕，不需要消耗外來能量，但電池組在大功率工作放出大量熱量時(shí)，被動(dòng)式散熱容易失效導(dǎo)致電池安全性問題。主動(dòng)式散熱主要采用空(水)冷方式，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，有風(fēng)扇和泵等耗能部件，雖然可以降低電池的溫度，但是不能保證電池單體的溫度均勻分布。研宄和開發(fā)高效的、低成本的主被動(dòng)復(fù)合式的動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置有著重大的意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置，為電動(dòng)汽車電池提供穩(wěn)定的均勻的散熱能力的同時(shí)還能起到保護(hù)電池的作用，確保電池最佳性能的發(fā)揮和延長(zhǎng)電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)的使用壽命。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置，包括金屬夾心結(jié)構(gòu)1，所述金屬夾心結(jié)構(gòu)I上開有多個(gè)通孔形成電池槽，每個(gè)電池槽內(nèi)放置有動(dòng)力電池，每個(gè)電池槽周圍的金屬夾心結(jié)構(gòu)I內(nèi)帶有空腔，空腔內(nèi)填充相變材料2。
[0007]所述金屬夾心結(jié)構(gòu)I由多層金屬薄片壓制形成整體結(jié)構(gòu)，所述電池槽的橫截面為邊長(zhǎng)與動(dòng)力電池直徑相同的方形，動(dòng)力電池放入電池槽后，動(dòng)力電池與金屬夾心結(jié)構(gòu)I間的空隙形成空冷或水冷通道3。
[0008]所述金屬夾心結(jié)構(gòu)I由多層金屬夾心單元上下間隙排列組成，所述金屬夾心單元由上下層的金屬薄片和夾于其間的相變材料2組成，所述相鄰層金屬夾心單元間的間隙形成空冷或水冷通道3，所述電池槽的橫截面為直徑與動(dòng)力電池直徑相同的圓形，多層金屬夾心單元通過動(dòng)力電池插入電池槽后固定。
[0009]所述金屬夾心結(jié)構(gòu)I由四層金屬夾心單元上下間隙排列組成。
[0010]所述金屬夾心結(jié)構(gòu)I的表面設(shè)置有對(duì)空氣進(jìn)行擾流凸起。
[0011 ] 所述金屬夾心結(jié)構(gòu)I的材料為銅。
[0012]和現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具備如下優(yōu)點(diǎn):
[0013]本實(shí)用新型在當(dāng)動(dòng)力電池在低功率運(yùn)行時(shí)，熱量通過金屬夾心結(jié)構(gòu)內(nèi)的相變材料的潛熱所吸收可保證動(dòng)力電池溫度維持在恒定的安全溫度范圍。當(dāng)動(dòng)力電池在大功率工況下，可通過動(dòng)力電池周圍的空冷或水冷通道進(jìn)行散熱。同時(shí)，金屬夾心結(jié)構(gòu)也可以作為隔板分隔開每個(gè)電池，即使一個(gè)電池發(fā)生狀況時(shí)，比如爆炸，起火，并不會(huì)影響到相鄰的電池，從而提高電池的安全性。本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，便于推廣，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力電池變工況的散熱，既確保了動(dòng)力電池內(nèi)部的溫度均勻和散熱要求，又實(shí)現(xiàn)了環(huán)保節(jié)能的目的，提高熱管理的效率和電池的性能及壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為圖1中一個(gè)動(dòng)力電池及其周圍的金屬夾心結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為圖3中一個(gè)動(dòng)力電池及其周圍的金屬夾心結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明:
[0019]本實(shí)用新型提供一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置，在動(dòng)力電池低電流的情況下運(yùn)行時(shí)，利用相變材料吸收動(dòng)力電池放出的熱量并且是電池的溫度分布均勻；當(dāng)電池在高電流下工作或者發(fā)生異常時(shí)，即使相變材料失效，也可通過空冷或水冷通道進(jìn)行散熱，維持動(dòng)力電池在安全溫度下工作。同時(shí)，金屬夾心結(jié)構(gòu)還能起到把每個(gè)動(dòng)力電池隔離開的作用，當(dāng)一個(gè)動(dòng)力電池發(fā)生起火或爆炸時(shí)，不會(huì)影響到其它動(dòng)力電池。本實(shí)用新型可以通過縱流和橫流兩種途徑來實(shí)施。
[0020]實(shí)施例一
[0021]縱流實(shí)施方法如圖1和圖2所示，本實(shí)施例一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置，包括金屬夾心結(jié)構(gòu)1，所述金屬夾心結(jié)構(gòu)I由多層金屬薄片壓制形成整體結(jié)構(gòu)，金屬夾心結(jié)構(gòu)I上開有多個(gè)通孔形成電池槽，每個(gè)電池槽內(nèi)放置有動(dòng)力電池，電池槽的橫截面為邊長(zhǎng)與動(dòng)力電池直徑相同的方形，動(dòng)力電池放入電池槽后，動(dòng)力電池與金屬夾心結(jié)構(gòu)I間的空隙形成空冷或水冷通道3，每個(gè)電池槽周圍的金屬夾心結(jié)構(gòu)I內(nèi)帶有空腔，空腔內(nèi)填充相變材料2。空腔的截面形狀為比電池槽邊長(zhǎng)長(zhǎng)的方形。在動(dòng)力電池工作的過程中，相變材料利用其相變潛熱來吸收由金屬夾心結(jié)構(gòu)I導(dǎo)入的動(dòng)力電池產(chǎn)生的熱量。當(dāng)電池溫度過高，相變材料失效的情況下開啟達(dá)到大功率散熱的目的。相變材料可以兼顧每個(gè)電池，所以既可以保證降低電池溫度，也可以保證電池單體的溫度均一性，風(fēng)(水)冷方式只在電池溫度過高時(shí)啟用可以減小外部能耗，從而提高電池?zé)峁芾硇?。本例中相變材料根?jù)電池工作的適宜溫度范圍選取。
[0022]實(shí)施例二
[0023]橫流實(shí)施方法如圖3和圖4所示，本實(shí)施例一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置，包括金屬夾心結(jié)構(gòu)1，所述金屬夾心結(jié)構(gòu)I由四層金屬夾心單元上下間隙排列組成，所述金屬夾心單元由上下層的金屬薄片和夾于其間的相變材料2組成，所述相鄰層金屬夾心單元間的間隙形成空冷或水冷通道3，所述金屬夾心結(jié)構(gòu)I上開有多個(gè)通孔形成電池槽，所述電池槽的橫截面為直徑與動(dòng)力電池直徑相同的圓形，多層金屬夾心單元通過動(dòng)力電池插入電池槽后固定。在動(dòng)力電池工作的過程中，相變材料利用其相變潛熱來吸收由金屬夾心結(jié)構(gòu)I導(dǎo)入的動(dòng)力電池產(chǎn)生的熱量。當(dāng)電池溫度過高，相變材料失效的情況下開啟達(dá)到大功率散熱的目的。相變材料可以兼顧每個(gè)動(dòng)力電池，所以既可以保證降低動(dòng)力電池溫度，也可以保證動(dòng)力電池單體的溫度均一性，風(fēng)(水)冷方式只在電池溫度過高時(shí)啟用可以減小外部能耗，從而提高電池?zé)峁芾硇?。本例中相變材料根?jù)電池工作的適宜溫度范圍選取。
【權(quán)利要求】
1.一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置，其特征在于:包括金屬夾心結(jié)構(gòu)(I)，所述金屬夾心結(jié)構(gòu)(I)上開有多個(gè)通孔形成電池槽，每個(gè)電池槽內(nèi)放置有動(dòng)力電池，每個(gè)電池槽周圍的金屬夾心結(jié)構(gòu)(I)內(nèi)帶有空腔，空腔內(nèi)填充相變材料(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置，其特征在于:所述金屬夾心結(jié)構(gòu)(I)由多層金屬薄片壓制形成整體結(jié)構(gòu)，所述電池槽的橫截面為邊長(zhǎng)與動(dòng)力電池直徑相同的方形，動(dòng)力電池放入電池槽后，動(dòng)力電池與金屬夾心結(jié)構(gòu)(I)間的空隙形成空冷或水冷通道(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置，其特征在于:所述金屬夾心結(jié)構(gòu)(I)由多層金屬夾心單元上下間隙排列組成，所述金屬夾心單元由上下層的金屬薄片和夾于其間的相變材料(2)組成，所述相鄰層金屬夾心單元間的間隙形成空冷或水冷通道(3)，所述電池槽的橫截面為直徑與動(dòng)力電池直徑相同的圓形，多層金屬夾心單元通過動(dòng)力電池插入電池槽后固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置，其特征在于:所述金屬夾心結(jié)構(gòu)(I)由四層金屬夾心單元上下間隙排列組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置，其特征在于:所述金屬夾心結(jié)構(gòu)(I)的表面設(shè)置有對(duì)空氣進(jìn)行擾流凸起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種夾心結(jié)構(gòu)動(dòng)力電池?zé)峁芾硌b置，其特征在于:所述金屬夾心結(jié)構(gòu)(I)的材料為銅。
【文檔編號(hào)】H01M10/613GK204257784SQ201420723630
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】陳曦, 劉博 , 黨斐, 閆淵, 鄧曉彬 申請(qǐng)人:陳曦