電池?zé)峁芾硌b置及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車(chē)、油電混合動(dòng)力汽車(chē)、或者燃料電池汽車(chē)動(dòng)力蓄電池?fù)Q熱設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種電池?zé)峁芾硌b置及其該電池?zé)峁芾硌b置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源，是提高整車(chē)性能和降低成本的關(guān)鍵一環(huán)，其溫度特性直接影響汽車(chē)的性能、壽命和耐久性，鋰離子電池因比能大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率低、允許工作溫度范圍寬、低溫效應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn)作為目前首選的動(dòng)力蓄電池，因此保證電池內(nèi)各個(gè)單電池工作在合理溫度范圍內(nèi)的同時(shí)需維持各個(gè)電池之間的溫度均勻性。目前采用的電池冷卻方式主要由液體冷卻和風(fēng)冷卻，風(fēng)冷卻是通過(guò)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)將電池的熱量經(jīng)過(guò)排風(fēng)風(fēng)扇帶走，但是該冷卻方式不適合用于高放電倍率和高溫的運(yùn)行環(huán)境中。液冷卻系統(tǒng)如圖1所示，在水栗D的驅(qū)動(dòng)下冷卻液體流經(jīng)換熱器C和電池包A底部的電池導(dǎo)熱板B，將電池內(nèi)部的熱量導(dǎo)出，但電池內(nèi)部的熱量需要通過(guò)電池內(nèi)的電極和電解質(zhì)將熱量沿豎直方向傳遞到電池底部的電池導(dǎo)熱板B上，熱傳導(dǎo)路徑長(zhǎng)，導(dǎo)致傳熱熱阻大、換熱效率低、豎直方向的溫差較大、對(duì)外部冷卻系統(tǒng)性能要求較苛刻；且電池導(dǎo)熱板B內(nèi)部的冷卻液體是依次流過(guò)每個(gè)電池包A底部，流經(jīng)每個(gè)電池導(dǎo)熱板B的冷卻液體溫度不一致，從而導(dǎo)致電池包A與電池包A之間的溫差較大，無(wú)法保證電池與電池之間的溫度的均勻性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有的液體冷卻系統(tǒng)存在的上述問(wèn)題，旨在提供一種電池?zé)峁芾硌b置及其制作方法，以提高了電池與冷卻液體之間的換熱效率，達(dá)到了減小單節(jié)電池的上下溫差，及電池之間溫差的目的。
[0004]—種電池?zé)峁芾硌b置，包括:電池；套管，用以容納電池，套管的尺寸與電池的尺寸相適應(yīng)；主體，主體由上蓋板、下蓋板和側(cè)壁構(gòu)成一密閉結(jié)構(gòu)，用以容納冷卻液體，主體上設(shè)置有進(jìn)液口和出液口 ；數(shù)個(gè)安裝孔，形成于上蓋板上和/或下蓋板上；其中，套管的截面與安裝孔的尺寸相適應(yīng)，套管的至少一個(gè)端部密固定于安裝孔中，使套管外表面浸泡于冷卻液體中；并且，套管與電池之間設(shè)置有絕緣層。
[0005]安裝孔可以是沖壓成型，也可以是其他方式成型。
[0006]冷卻液體優(yōu)選采用水基冷卻液體，比如水；更為優(yōu)選采用主要成分為水與乙二醇的防凍液，比如主要成分為約50%水+約50%乙二醇的防凍液。這種水基冷卻液體的流動(dòng)性能和導(dǎo)熱性能更好，且成本較低。
[0007]此處套管內(nèi)所容納的的電池，可以一個(gè)電池，也可以是多個(gè)電池。電池可以是方形電池，也可以是圓形電池。
[0008]絕緣層優(yōu)選采用導(dǎo)熱絕緣材料制成。
[0009]優(yōu)選的，還包括:導(dǎo)熱硅膠，充盈于絕緣層與套管之間，或充盈于絕緣層與電池之間。
[0010]優(yōu)選的，電池為復(fù)數(shù)個(gè)，復(fù)數(shù)個(gè)電池的尺寸相同；或復(fù)數(shù)個(gè)電池平均分為兩類(lèi)，第一類(lèi)電池的橫截面積是第二類(lèi)電池橫截面積的二倍，且第一類(lèi)電池排列于鄰近進(jìn)液口的位置，第二類(lèi)電池排列于鄰近出液口的位置；或復(fù)數(shù)個(gè)電池平均分為三類(lèi)，第一類(lèi)電池的橫截面積是第二類(lèi)電池橫截面積的二分之三倍，第一類(lèi)電池的橫截面積是第三類(lèi)電池橫截面積的三倍，從鄰近進(jìn)液口的位置開(kāi)始依次排列有第一類(lèi)電池、第二類(lèi)電池和第三類(lèi)電池；
[0011]每一類(lèi)電池與容納電池的套管的尺寸相適應(yīng)。
[0012]優(yōu)選的，電池?zé)峁芾硌b置的電池之間是等間距的。
[0013]優(yōu)選的，電池之間是非等間距的。
[0014]優(yōu)選的，電池的個(gè)數(shù)為復(fù)數(shù)個(gè)，復(fù)數(shù)個(gè)電池呈矩陣型或交錯(cuò)矩陣型設(shè)置于主體內(nèi)。
[0015]優(yōu)選的，每相鄰兩個(gè)電池之間設(shè)置有翅片。
[0016]優(yōu)選的，主體為平行六面體，六面體中的一對(duì)對(duì)面為平行四邊形，另兩對(duì)對(duì)面為矩形，進(jìn)液口和出液口分別設(shè)置于一對(duì)矩形面的兩側(cè)，進(jìn)液口設(shè)置于一矩形面的左側(cè)上部，出液口設(shè)置于另一矩形面的右側(cè)下部。
[0017]優(yōu)選的，平行四邊形的銳角范圍為:60°至90°。
[0018]另外，本發(fā)明還提供了一種電池?zé)峁芾硌b置的制造方法，電池?zé)峁芾硌b置包括電池、套管和主體；套管的尺寸與電池的尺寸相適應(yīng)；
[0019]主體由上蓋板、下蓋板和側(cè)壁構(gòu)成一密閉結(jié)構(gòu)，用以容納冷卻液體；
[0020]方法包括下述步驟:
[0021]步驟1，在上蓋板和/或下蓋板上形成數(shù)個(gè)安裝孔；
[0022]步驟2，在套管內(nèi)表面設(shè)置有絕緣層，或者，在電池外表面設(shè)置有絕緣層；
[0023]步驟3，將電池放入套管內(nèi)；
[0024]步驟4，將導(dǎo)熱硅膠灌入套管與電池之間，或?qū)⑻坠軌壕o，排除套管與電池之間的氣隙或氣體；
[0025]步驟5，將套管的端部固定于下蓋板上和/或上蓋板上的安裝孔上；
[0026]步驟6，在主體的側(cè)壁設(shè)置進(jìn)液口和出液口。
[0027]優(yōu)選的，上述方法中套管以防水層替代，防水層包裹于已包裹絕緣層的電池的外表面。
[0028]此外，本發(fā)明還提供如下一種電池?zé)峁芾硌b置，包括:
[0029]電池；
[0030]防水層，防水層的尺寸與電池的尺寸相適應(yīng)，防水層包裹于電池外表面；
[0031]主體，主體由上蓋板、下蓋板和側(cè)壁構(gòu)成一密閉結(jié)構(gòu)，用以容納冷卻液體，主體上設(shè)置有進(jìn)液口和出液口；
[0032]數(shù)個(gè)安裝孔，形成于上蓋板上和/或下蓋板上；
[0033]包裹有防水層的電池的截面與安裝孔的尺寸相適應(yīng)，包裹有防水層的電池的端部密封固定于安裝孔中，使包裹有防水層的電池浸泡于冷卻液體中；
[0034]其中，在防水層與電池之間設(shè)置有絕緣層；或者，防水層材料選取為耐冷卻液體浸泡的絕緣材料。
[0035]防水層的功能是防止冷卻液體與電池外殼直接接觸，也可以是用于防止冷卻液體與不耐冷卻液體浸泡的絕緣層直接接觸。
[0036]所謂耐冷卻液體浸泡的絕緣材料，是指該材料浸泡在冷卻液體中仍保持絕緣功能。比如，選擇耐防凍液浸泡的絕緣硅膠、或耐防凍液浸泡的絕緣樹(shù)脂、或者表面涂覆有特氟龍的聚酰亞胺薄膜、或者耐防凍液浸泡的熱熔膠等材料作為絕緣防水層。所謂耐冷卻液體浸泡的絕緣材料，也可以稱(chēng)為具有電絕緣功能的防水層材料，二者是等同的。
[0037]具有電絕緣功能的防水層的功能是既具有防止冷卻液體與電池金屬外殼直接接觸的功能，又具有電絕緣功能。
[0038]包裹有防水層的電池的截面，是指二者的總成的截面。防水層用于分隔電池與冷卻液體，避免其二者直接接觸。
[0039]優(yōu)選的，電池?zé)峁芾硌b置的進(jìn)液口和出液口之間定期進(jìn)行切換，以進(jìn)一步保障整個(gè)電池生命周期中所有電池環(huán)境溫度更趨于均勻一致。
[0040]上述技術(shù)方案的有益效果:
[0041]上述電池?zé)峁芾硌b置，使得單個(gè)電池縱向溫度更均勻，及電池之間溫度更均勻。通過(guò)電池外部包裹有絕緣層，使得電池?zé)峁芾淼睦鋮s液體可以采用流動(dòng)性和導(dǎo)熱性更好的水基非絕緣冷卻液體，從而提高了電池的換熱效率。
【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1為現(xiàn)有的冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖2為本發(fā)明提供的實(shí)施例中電池?zé)峁芾硌b置的俯視圖；
[0044]圖3為本發(fā)明提供的實(shí)施例中電池?zé)峁芾硌b置的主視圖；
[0045]附圖中:1.進(jìn)液口 ；2.主體；3.電池；4.出液口 ；5.套管；6.安裝孔；A.電池包；B.電池導(dǎo)熱板；C.換熱器；D.水栗。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0047]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0048]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0049]如圖2和圖3所示，一種電池?zé)峁芾硌b置，包括:電池3、套管5、主體2、安裝孔6、進(jìn)液口 1和出液口 4 ;
[0050]套管5用以容納電池3，套管5的尺寸與電池3的尺寸相適應(yīng)；主體2由上蓋板、下蓋板和側(cè)壁構(gòu)成一密閉結(jié)構(gòu)，用以容納冷卻液體；安裝孔6成對(duì)的分別形成于上蓋板和下蓋板上；進(jìn)液口 1設(shè)置于主體2的左側(cè)上部；出液口 4設(shè)置于主體2的右側(cè)下部；套管5的截面與安裝孔6的尺寸相適應(yīng)，套管5的兩個(gè)端部分別固定于一對(duì)安裝孔6中，以形成一密閉空間，使套管5浸泡于冷卻液體中。其中，電池?zé)峁芾硌b置還包括絕緣層，該絕緣層設(shè)置于套管5與電池3之間。絕緣層采用導(dǎo)熱絕緣材料制成，以提高冷卻液體的導(dǎo)熱性能。絕緣層可采用特氟龍或者聚酰亞胺制成。
[0051]在本實(shí)施例中通過(guò)將攜帶有電池3的套管5全部浸泡于冷卻液體中，減小了電池3與冷卻液體之間的傳熱熱阻，達(dá)到了保持電池3縱向溫度均勻，及電池3之間溫度均勻的目的；將進(jìn)液口 1設(shè)置于主體2的上部，將出液口 4設(shè)置于主體2的下部，有利于冷卻液體的流動(dòng)，提高了電池3的換熱效率。進(jìn)一步的安裝孔6可僅形成于上蓋板上或下蓋板上，將套管5的一端固定于安裝孔6中，套管5的另一端為密封封閉狀態(tài)且懸空于主體2內(nèi)，以使電池3充分的浸泡于冷卻液體中。
[0052]本實(shí)施例不僅適用于將電池3產(chǎn)生的熱量高效均勻地導(dǎo)出電池3，也適用于將外部的熱量導(dǎo)入電池3，以及適用于對(duì)液體P