本實用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種電池系統(tǒng)填充結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展,能源危機(jī)和環(huán)境問題日益突出。為了解決這兩個問題,在全球大力發(fā)展新能源的大環(huán)境下,儲能電池系統(tǒng)和動力電池系統(tǒng)隨之而生,儲能電池系統(tǒng)主要應(yīng)用在儲能站,動力電池主要應(yīng)用在電動汽車上。
中國專利文獻(xiàn)CN 104393200 B,公開了一種電池箱,包括箱體以及密封于所述箱體內(nèi)的電池,所述箱體設(shè)置為雙層,包括由纖維復(fù)合材料制成的內(nèi)壁和外壁,所述內(nèi)壁和外壁之間形成有夾持空間,該夾持空間內(nèi)形成有反射層和隔熱層,其中所述反射層靠近所述外壁設(shè)置,所述內(nèi)壁背離所述夾持空間的表面上形成有發(fā)熱層。而其并沒有考慮到電池模塊之間的熱量交換,均衡電池內(nèi)部的溫度。
電池系統(tǒng)內(nèi)溫度分布不均勻,與外部環(huán)境的熱交換也存在差異,這就導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)的電芯一致性變差,從而降低了電池系統(tǒng)的性能和使用壽命。內(nèi)、外環(huán)境溫差還會造成電池系統(tǒng)內(nèi)的水蒸汽凝露,導(dǎo)致系統(tǒng)絕緣故障,會發(fā)生凝露現(xiàn)象的情況有:
(1)電池在高寒環(huán)境工作,電池工作時會發(fā)熱同時會給電池系統(tǒng)內(nèi)空氣加熱,熱空氣遇到冷的電池箱壁會凝露。
(2)電池在被加熱時,同時空氣也被加熱,熱空氣遇到冷的電池箱壁會凝露。
(3)空調(diào)暖風(fēng)通入電池系統(tǒng)內(nèi),遇到冷的物體會凝露。
(4)電池工作發(fā)熱,同時給系統(tǒng)內(nèi)空氣加熱,熱空氣遇到冷水管或冷的電池和電池箱壁會凝露。
(5)由于電池系統(tǒng)內(nèi)本身濕度較大,當(dāng)系統(tǒng)溫度下降到露點,發(fā)生凝露。
目前通過自然散熱、風(fēng)冷,液冷方式避免電池性能的一致性變差,但這些方式存在一定的缺陷:
1)自然散熱無法滿足電池系統(tǒng)在高溫、高寒環(huán)境下工作。
2)風(fēng)冷可以降低電池系統(tǒng)整體溫度,但效果效率低,且由于電池內(nèi)部構(gòu)造會形成很多渦流,不能有效控制電池系統(tǒng)內(nèi)的溫度一致性,甚至造成溫差加劇。
3)液冷能很有效降低電池系統(tǒng)整體溫度和溫差,如果使用導(dǎo)熱液浸泡電池模塊,可以解決電池系統(tǒng)內(nèi)凝露導(dǎo)致絕緣故障。但這樣會大大增加電池系統(tǒng)的重量,降低電池系統(tǒng)的能量密度,同時對電池系統(tǒng)的防護(hù)等級要求很高,且不宜后期維護(hù),增加了設(shè)計成本和售后成本。
目前,還沒有專門用來避免電池系統(tǒng)內(nèi)部凝露的設(shè)計。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型提供了一種電池系統(tǒng)填充結(jié)構(gòu),以達(dá)到均衡電池系統(tǒng)內(nèi)溫場和防止電池系統(tǒng)內(nèi)凝露的目的。
一種電池系統(tǒng)填充結(jié)構(gòu),包括電池系統(tǒng)箱體,其特征在于:在電池系統(tǒng)箱體的內(nèi)壁,緊鄰電池系統(tǒng)箱體內(nèi)壁設(shè)置導(dǎo)熱層,導(dǎo)熱層材料將電池模塊包裹。
進(jìn)一步的,所述的箱體外側(cè),緊鄰電池系統(tǒng)箱體外壁設(shè)置隔熱層,或者在箱體內(nèi)壁與導(dǎo)熱層之間設(shè)有隔熱層;隔熱層材料的導(dǎo)熱率低于導(dǎo)熱層材料的導(dǎo)熱率。
進(jìn)一步的,所述的隔熱層材料為發(fā)泡聚乙烯、發(fā)泡聚丙烯、聚氨酯發(fā)泡劑、二氧化硅氣凝膠、云母、酚醛泡沫、聚苯乙烯泡沫。
進(jìn)一步的,所述的導(dǎo)熱層材料為發(fā)泡硅橡膠、發(fā)泡硅膠、發(fā)泡甲基苯基乙烯基有機(jī)硅、有機(jī)硅灌封材料。
進(jìn)一步的,所述的隔熱層及導(dǎo)熱層在電池系統(tǒng)箱體上的固定方式為膠粘、擠壓、螺栓緊固。
本實用新型的電池系統(tǒng)填充結(jié)構(gòu)的有益效果為:
通過設(shè)置導(dǎo)熱層,并將電池模塊包裹,均衡電池系統(tǒng)內(nèi)的溫差,使電池系統(tǒng)的每個電池模塊溫度保持相同,提高電池系統(tǒng)內(nèi)的溫度一致性,從而提高電池性能和壽命;電池系統(tǒng)內(nèi)部填充,將電池系統(tǒng)內(nèi)的空氣盡可能排除,減少了電池系統(tǒng)內(nèi)的水蒸氣含量,避免系統(tǒng)絕緣故障發(fā)生。
附圖說明
圖1為本實用新型的隔熱層設(shè)置內(nèi)壁與導(dǎo)熱層之間的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型的隔熱層設(shè)置在箱體外壁的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中,1:電池系統(tǒng)箱體;2:隔熱層;3:導(dǎo)熱層;4:電池模塊。
具體實施方式
如圖所示,一種電池系統(tǒng)填充結(jié)構(gòu),包括電池系統(tǒng)箱體1,電池系統(tǒng)箱體1,是電池模塊承托結(jié)構(gòu)件,用于電池模塊4和其他電器件的安裝,并提供了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和IP防護(hù)保障。在電池系統(tǒng)箱體1內(nèi)側(cè),緊鄰電池系統(tǒng)箱體1六面內(nèi)壁設(shè)置隔熱層2,在隔熱層2內(nèi)側(cè)剩余空間設(shè)置導(dǎo)熱層3,導(dǎo)熱層3將電池模塊4包裹,或者將隔熱層設(shè)置在電池箱體的外壁上;電池模塊4由單體電芯通過一定的串、并聯(lián)方式集成形成,便于固定在電箱中,具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;且所述的隔熱層2材料的導(dǎo)熱率低于導(dǎo)熱層3材料的導(dǎo)熱率,隔熱層2能降低電池系統(tǒng)與外界環(huán)境熱交換速率,使電池系統(tǒng)在高溫、高寒環(huán)境下其內(nèi)部處于適宜溫度,保證正常工作。如果電池系統(tǒng)處于適宜的環(huán)境中,可不使用隔熱層,直接應(yīng)用導(dǎo)熱層3填充電池系統(tǒng)箱體內(nèi)部。所述的隔熱層2材料為發(fā)泡聚乙烯、發(fā)泡聚丙烯、聚氨酯發(fā)泡劑、二氧化硅氣凝膠、云母、酚醛泡沫、聚苯乙烯泡沫;所述的導(dǎo)熱層3材料為發(fā)泡硅橡膠、發(fā)泡硅膠、發(fā)泡甲基苯基乙烯基有機(jī)硅、有機(jī)硅灌封材料;所述的隔熱層2及導(dǎo)熱層3在電池系統(tǒng)箱體1上的固定方式為膠粘、擠壓、螺栓緊固。