該發(fā)明涉及動力電池技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是新能源汽車用動力電池包的外殼。

背景技術(shù)：

目前我國流行鋰離子動力電，磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。

鋰離子電池的正極材料有很多種，主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料，而其它正極材料由于多種原因，目前在市場上還沒有大量生產(chǎn)。磷酸鐵鋰也是其中一種鋰離子電池。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程，這一原理與鈷酸鋰、錳酸鋰完全相同。

磷酸鐵鋰電池，同樣有危險(xiǎn)性。因?yàn)?，磷酸鐵鋰也是一種鋰離子電池。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程，這一原理與鈷酸鋰、錳酸鋰完全相同。而鋰的化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡苋菀兹紵?，當(dāng)電池充放電時(shí)，電池內(nèi)部持續(xù)升溫，活化過程中所產(chǎn)生的氣體膨脹，電池內(nèi)壓加大，壓力達(dá)到一定程度，如外殼有傷痕，即會破裂，引起漏液、起火甚至爆炸。

從技術(shù)理論來看，磷酸鐵鋰電池，對電池的起火爆炸等危險(xiǎn)性有小部分的改善，但很不徹底，危險(xiǎn)性一樣突出。

在各種情況下，電池外部短路、內(nèi)部短路、過充都存在發(fā)生危險(xiǎn)的可能。

如何化解上述的風(fēng)險(xiǎn)，是本領(lǐng)域的重要研究方向。

同時(shí)，動力電池包要求具有規(guī)則的外形，以方便安裝，安裝是指安裝在車架或者行李箱中，規(guī)則的外形尤其適用于裝配工序。

規(guī)則的外殼有利于減小裝配體積，并形成模塊化的設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供動力電池包用外殼，首先可以形成成模塊化的規(guī)則結(jié)構(gòu)，其次解決電池包中各個(gè)電芯之間散熱不充分的問題，同時(shí)，便于組裝和生產(chǎn)，模塊化，結(jié)構(gòu)緊湊化，降低使用和制造成本。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

方形動力電池外殼，其特征在于，包括殼體、左殼體、右殼體和底板，其中，所述殼體為不燃的工程塑料注塑件，所述殼體是由頂板和左板、右板組成的“n”形，且所述底板固定在殼體的下側(cè)，內(nèi)部為容納電芯的空間，所述左板和右板結(jié)構(gòu)相同且對稱設(shè)置，在左板和右板中分別設(shè)置有相對設(shè)置的方形卡槽，所述方形卡槽的中央位置設(shè)置有一個(gè)通孔；

在每一通孔外側(cè)的左板和右板上分別設(shè)置有匯流帶安裝槽，所述左板和右板上均勻的設(shè)置有布風(fēng)孔；

在左板外側(cè)固定一個(gè)左殼體，在右板外側(cè)固定一個(gè)右殼體，其中，左、右殼體結(jié)構(gòu)相同且對稱設(shè)置，在左殼體的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)冷風(fēng)進(jìn)口，右殼體上的接口為熱風(fēng)出口。

本發(fā)明的有益效果是：

特殊的殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以形成方形的結(jié)構(gòu)，便于結(jié)構(gòu)化模塊化設(shè)計(jì)，便于開模、脫模，降低生產(chǎn)成本。

便于組裝，都是插接結(jié)構(gòu)，提高裝配效率，便于后期的維護(hù)。

殼體的敞口式設(shè)計(jì)，有利于風(fēng)冷設(shè)計(jì)，冷風(fēng)根據(jù)設(shè)計(jì)路線在每一個(gè)電芯單體的周圍通過，且內(nèi)腔中的空間較大，可以使得風(fēng)速減緩，最大程度的與電芯發(fā)熱進(jìn)行熱交換產(chǎn)生較好的換熱效果。

塑料材質(zhì)的的殼體，質(zhì)輕，降低動力電池的總重量。

附圖說明

圖1為多個(gè)電池單元組合狀態(tài)的立體圖。

圖2為一個(gè)電池單元的立體圖。

圖3為圖2的全剖視圖。

圖4為一組電池芯的安裝圖。

圖5為陶瓷殼的示意圖。

圖6為左接頭的立體圖。

圖7為殼體的立體圖。

圖8為殼體的主視圖。

圖9為殼體的外表面?zhèn)纫晥D。

圖10為殼體的內(nèi)表面?zhèn)纫晥D。

圖11為左殼體的示意圖。

圖12為底板的立體圖。

圖13為本電池包在車中的布置示意圖。

圖14為電池散熱系統(tǒng)的進(jìn)、出風(fēng)風(fēng)路示意圖。

圖中：1殼體，11頂板，12左板，121方形卡槽、122通孔、123匯流帶安裝槽、124布風(fēng)孔、125階梯口、13右板、2陶瓷殼、21定位突卡、3金屬弧形板、4底板、5左殼體、5’右殼體、51冷風(fēng)進(jìn)口、511第一支管，52熱風(fēng)出口、521第二支管，6電芯、61匯流帶、71第一總管道、72第二總管道、7風(fēng)機(jī)、711第一進(jìn)氣口、712第二進(jìn)氣口、721第一出風(fēng)口、722第二出風(fēng)口、723第三出風(fēng)口，73閘閥、8左接頭、8右接頭’、81環(huán)形部、82卡爪。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖14所示，針對現(xiàn)有缺陷，本發(fā)明的保護(hù)主體如下：

開發(fā)的是一種動力電池包，現(xiàn)有的圓柱形鋰電池在安裝過程中存在兩種情況，一種是直接進(jìn)行捆綁，形成動力電池包，這種動力電池包存在的問題是，容易積累熱量，造成溫度升高，自膨脹、漏液，針對這一問題，現(xiàn)有的解決方案是，增加一個(gè)框架，現(xiàn)有的框架具有熱證冷縮現(xiàn)象依然明顯，例如中國專利CN204927374U中公布的方案，其中支架采用注塑件，具有絕緣和定位的作用，可以方便圓柱形鋰電池的裝配，但是，上述的結(jié)構(gòu)沒有形成風(fēng)道，對于電芯的散熱沒有根本上解決。

要解決的技術(shù)難題在于：

難題一：在動力電池工作期間，單個(gè)電芯存在熱脹效應(yīng)，多個(gè)電芯的膨脹量累計(jì)在電池包上，就會形成巨大的形變，造成電極位置的錯(cuò)位，目前的解決措施是，電極設(shè)計(jì)成U型，用于彌補(bǔ)電芯之間的位移和形變。

難題二：單個(gè)電芯發(fā)生短路的情況下，由于電芯之間是靠近的，電極材料和電芯材料都是易燃材料，會引發(fā)相鄰之間的電芯的爆燃。

難題三：冷卻風(fēng)處于無序的流動狀態(tài)，不能針對電芯進(jìn)行有效的降溫，不能在電芯附近形成均勻的風(fēng)場，各個(gè)電芯處的溫度不均勻，造成電芯內(nèi)阻不一致，電芯本身耗電增加。

基于上述的描述，本發(fā)明提供的動力電池散熱系統(tǒng)，包括動力電池包和風(fēng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。

動力電池包包括殼體1、陶瓷殼2、金屬弧形板3、左殼體5、右殼體5’、底板4。

殼體1采用不燃的工程塑料材料，例如電木材質(zhì)，通過截取的方式制作，寬度與電芯的長度吻合，殼體是由三個(gè)側(cè)板組成的n形，內(nèi)部用于安裝電芯。

殼體1包括頂板11和左板12、右板13，其中頂板為一平板，左、右板分別垂直的固定在頂板11的兩側(cè)，左板和右板為對稱結(jié)構(gòu)，在左板和右板中設(shè)置有相對設(shè)置的方形卡槽121，方形卡槽121的中央位置設(shè)置有一個(gè)通孔122，該通孔用于匯流帶61穿過，并在此處完成匯流帶與電芯電極的焊接。

在每一通孔122的外側(cè)的左板或者右板上設(shè)置有匯流帶安裝槽123，匯流帶安裝在此槽中，上述的匯流帶61，在焊接點(diǎn)附近設(shè)置有一個(gè)沖孔，沖孔與上述的電芯的電極對應(yīng)，便于焊接牢靠。

在上述的左板和右板上均勻的設(shè)置有布風(fēng)孔124，用于和陶瓷殼內(nèi)腔聯(lián)通，并向陶瓷殼內(nèi)提供氣流。

陶瓷殼2為上、下通透的結(jié)構(gòu)，為陶瓷燒結(jié)件，包括四個(gè)側(cè)面，四個(gè)側(cè)面的中部設(shè)置有向內(nèi)凹陷的定位突卡21。陶瓷殼的厚度不大于0.5毫米，質(zhì)輕。具有很好的散熱性能。

在發(fā)生劇烈碰撞過程中，陶瓷殼粉碎性開裂可以吸收大量的碰撞能量。

金屬弧形體3，采用金屬薄板沖壓件，并經(jīng)過熱處理，具有一定彈性，金屬弧形體為“(”形，具有一定的彈性，在陶瓷殼的四個(gè)轉(zhuǎn)角處分別設(shè)置一個(gè)金屬弧形體3，金屬弧形體的兩邊沿卡設(shè)在上述的定位突卡21上，圖11，形成定位，有一個(gè)預(yù)變形，然后在四個(gè)金屬弧形體中央位置卡入一個(gè)圓柱鋰電池電芯6，參考圖10，電芯6與四個(gè)金屬弧形板形成線接觸，參考圖12。

在陶瓷殼2的上端固定一個(gè)左接頭8，下端固定一個(gè)右接頭8’，其中左右接頭結(jié)構(gòu)相同。以左接頭為例進(jìn)行說明，左接頭8，優(yōu)選工程塑料注塑件，包括環(huán)形部81、卡爪82，環(huán)形部81為方形的結(jié)構(gòu)，在每一個(gè)邊上設(shè)置有一個(gè)卡爪82，卡爪一定的彈性，每一個(gè)卡爪分別與陶瓷殼上的凹陷的定位突卡進(jìn)行配合，即，卡在四個(gè)凹槽內(nèi)，并使得環(huán)形部81與上述的陶瓷殼的對齊。

左、右接頭分別抵靠在左板12和右板13上，形成端部固定。

在左板12外側(cè)固定一個(gè)左殼體5，在右板13外側(cè)固定一個(gè)右殼體5’，其中，左、右殼體結(jié)構(gòu)相同，對稱設(shè)置，以左殼體為例進(jìn)行說明，左殼體5，優(yōu)選工程塑料注塑件，整體為罩狀結(jié)構(gòu)，扣合在左板的外側(cè)，并在左殼體的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)進(jìn)風(fēng)口，為冷風(fēng)進(jìn)口51。

右殼體固定在右板外側(cè)，右殼體上的的接口為熱風(fēng)出口52。

在上述的電芯的兩端分別通過匯流帶61進(jìn)行焊接連接，匯流帶優(yōu)選銅鎳復(fù)合片，用于相鄰之間的電芯6的連接，其中，銅鎳復(fù)合片為直的金屬片，并在銅鎳復(fù)合片的兩端為焊接點(diǎn)，通過焊接的方式與上述的電芯的兩個(gè)電極進(jìn)行電連接。

上述的多個(gè)電芯通過并聯(lián)的方式形成一列，形成一個(gè)單元，參考圖6，然后單元之間串聯(lián)，形成一個(gè)動力電池包。多個(gè)單元進(jìn)行靠近設(shè)置時(shí)，相鄰之間的兩個(gè)冷風(fēng)進(jìn)口位于同一側(cè)，相鄰之間的熱風(fēng)出口位于同一側(cè)，參考圖1。

在左板12和右板13的下端設(shè)置有階梯口125，并在此處安裝一個(gè)底板4，底板把電芯等固定在內(nèi)部，形成一體，底板為工程塑料件，并底板的下側(cè)設(shè)置有安裝結(jié)構(gòu)，通過底板與車架進(jìn)行連接。

多個(gè)動力電池包之間并聯(lián)連接形成汽車動力源。

一個(gè)動力電池包使用一個(gè)殼體進(jìn)行集成，參考圖3。

在每一個(gè)冷風(fēng)進(jìn)口51通過一個(gè)彎管連接到第一支管上511，多個(gè)第一支管匯集后連接到進(jìn)風(fēng)管上處，每一個(gè)熱風(fēng)出口52通過一個(gè)彎管連接到第二支管521中，多個(gè)第二支管連接到出風(fēng)管處。

一種電動轎車，其中設(shè)置有動力電池，動力電池包括多個(gè)動力電池包，動力電池包設(shè)置在車架的不同位置，多個(gè)動力電池包的進(jìn)風(fēng)管匯集到第一總管道71，出風(fēng)管匯集到第二總管道72，其中第一總管連接一個(gè)風(fēng)機(jī)7，風(fēng)機(jī)外側(cè)連接一個(gè)兩個(gè)進(jìn)氣口，為便于區(qū)分，標(biāo)記為第一進(jìn)氣口711和第二進(jìn)氣口712，其中第一進(jìn)氣口711位于轎車駕駛室內(nèi)，且在駕駛室內(nèi)的第一進(jìn)氣口處設(shè)置有過濾棉，第二進(jìn)氣口712位于后側(cè)行李箱內(nèi)，在第二進(jìn)氣口處設(shè)置有過濾裝置。該過濾裝置為三級過濾，包括過濾棉、過濾布和過濾器，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)過濾。

第二總管道72連接三個(gè)出風(fēng)口，為便于區(qū)分，標(biāo)記為第一出風(fēng)口721、第二出風(fēng)口722和第三出風(fēng)口723，其中第一出風(fēng)口位于轎車駕駛室內(nèi)，第二出風(fēng)口位于行李箱內(nèi)，并與上述的第二進(jìn)風(fēng)口合并，對過濾裝置進(jìn)行反吹，具有一定的清理效果，第三出風(fēng)口723位于車架底盤處，用于排空。

在上述的三個(gè)出風(fēng)口和一個(gè)進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置有閘閥73，閘閥為電磁閥，通過電磁閥的切換，用于控制風(fēng)道的切換。

在冬季，室外低于0攝氏度時(shí)，起始階段需要對電池電芯進(jìn)行加熱，循環(huán)風(fēng)在第一進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)，采集的是駕駛室內(nèi)的空氣，對電池降溫后的熱風(fēng)返回到駕駛室內(nèi)，形成內(nèi)循環(huán)模式。

在夏季，室外溫度高于30攝氏度時(shí)，循環(huán)風(fēng)在第一進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)，采集的是駕駛室內(nèi)的空氣，對電池降溫后的熱風(fēng)通過第三出風(fēng)口外排，形成內(nèi)吸外排模式。

在春季或者秋季等季節(jié)，室外溫度在十多攝氏度，自第二進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)，然后自第三出風(fēng)口外排，形成循環(huán)模式。

通過上述多組模式的選擇，可以實(shí)現(xiàn)全天候的工作。

進(jìn)一步地，配合電池管理系統(tǒng)，可以在上述的下罩內(nèi)側(cè)集成一個(gè)溫度采集元件，腔內(nèi)的溫度，通過控制風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)量控制電池包的溫度。

通過上述的實(shí)施，可以將電芯的溫度控制在20至40度之間的合理范圍內(nèi)，且各個(gè)電芯的溫度場均勻一致。

核心部件包括一個(gè)陶瓷殼，可以大量采購，為無機(jī)耐溫零部件，無論是耐高溫、強(qiáng)度，絕緣性都能滿足鋰電池的使用要求，且在發(fā)生猛烈撞擊的情況下，可以發(fā)生破碎，吸收撞擊能量，提高新能源車的安全性能。

剩余的部件采用注塑件和鈑金件，比較利于成型和廉價(jià)，降低成本。

弧形金屬板與電芯接觸，產(chǎn)生的熱量也被帶走，形成更好的熱交換效果。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員對本發(fā)明的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)擴(kuò)如本發(fā)明權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。