本發(fā)明涉及新能源電池,尤其涉及一種便于調(diào)溫的電池模組,用于對電池模組進(jìn)行冷卻或者升溫。
背景技術(shù):
1、二次電池又稱為充電電池或蓄電池,是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質(zhì)激活而繼續(xù)使用的電池;而電池模組是指將多個二次電池包裝、封裝和裝配,以組成某一特定形狀的電池包。
2、電池的充放電能力與溫度有著密切的聯(lián)系,但是電池充放電過程中會產(chǎn)生大量的熱量,熱量如不及時散發(fā)會影響電池的使用壽命。為了提高電池模組的性能,當(dāng)溫度過高時需對電池模組進(jìn)行有效的冷卻,使電池模組能夠正常工作。為了對電池模組散熱,通常采用導(dǎo)熱油或風(fēng)冷的方式進(jìn)行熱管理,電池密集的地方熱量不容易及時散發(fā),由此造成電池充放電效率低,降低電池的使用壽命,影響使用的安全性。并且電池溫度分布不均造成電池容量衰減不一致,導(dǎo)致電池模組綜合壽命縮短,影響電動汽車的使用壽命和續(xù)航里程。
3、cn?201620790432.1公開了一種使用導(dǎo)熱油進(jìn)行熱管理的電池組,包括導(dǎo)油管、長方體電池組箱體和若干橫向緊貼排列在電池組箱體內(nèi)的電池單元;電池單元包括長方體型電池和固定在電池上部的長方形固定板;固定板兩側(cè)邊緣處均布有若干半圓形固定板通孔,電池下部設(shè)橫向貫穿的電池通孔;導(dǎo)油管上部呈把手型,一端電池組箱體側(cè)面頂部連通,另一端與與電池組箱體另一側(cè)面底部連通,電池組箱體和導(dǎo)油管內(nèi)的空間內(nèi)充滿有導(dǎo)熱油。由于電池在循環(huán)過程熱脹冷縮,其密封性并不好,導(dǎo)熱油容易進(jìn)入電池內(nèi)部,引發(fā)安全問題,降低電池模組的使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種便于調(diào)溫的電池模組,以解決現(xiàn)有技術(shù)中“電池模組使用壽命短、充放電效率低、電池容量衰減不一致和安全性不好的問題”。
2、本發(fā)明提供一種便于調(diào)溫的電池模組,包括若干平行排列的電池單元,相鄰兩個電池單元之間設(shè)有導(dǎo)熱模塊,所述導(dǎo)熱模塊為中空結(jié)構(gòu),導(dǎo)熱模塊內(nèi)充滿有導(dǎo)熱油;
3、所述導(dǎo)熱模塊呈倒立的“t型”,包括從上至下依次設(shè)置的導(dǎo)熱部、導(dǎo)熱油存儲部;所述導(dǎo)熱部為中空板,導(dǎo)熱部與電池單元緊密貼合,導(dǎo)熱部的表面積小于或等于電池單元的表面積;所述導(dǎo)熱油存儲部位于電池單元的下方,所述導(dǎo)熱部、導(dǎo)熱油存儲部相互連通;
4、所述導(dǎo)熱模塊還包括導(dǎo)油管,所述導(dǎo)油管設(shè)置于所述導(dǎo)熱部的側(cè)面;所述導(dǎo)油管一端與導(dǎo)熱部的頂端連通,其另一端與導(dǎo)熱油存儲部連通;所述導(dǎo)油管用于導(dǎo)熱油的回流與散熱;
5、電池模組工作過程中,電池單元會產(chǎn)生大量熱量,導(dǎo)熱部內(nèi)部的導(dǎo)熱油溫度上升,使得導(dǎo)熱部內(nèi)的導(dǎo)熱油向上流動,經(jīng)導(dǎo)油管回流至導(dǎo)熱油存儲部,形成散熱循環(huán)回路。
6、在一種可能的實施方式中,所述導(dǎo)熱油存儲部的底部設(shè)有加熱模塊,用于對導(dǎo)熱油進(jìn)行升溫,有利于提升電池模組低溫放電性能。
7、在一種可能的實施方式中,所述導(dǎo)油管對稱設(shè)置于所述導(dǎo)熱部的兩側(cè),通過設(shè)置兩個對稱的導(dǎo)油管,有利于升溫后的導(dǎo)熱油迅速回流,提高散熱效率。
8、在一種可能的實施方式中,所述導(dǎo)油管上設(shè)有單向閥,通過設(shè)置上述方式,避免導(dǎo)熱油發(fā)生逆流。
9、在一種可能的實施方式中,所述導(dǎo)油管的外側(cè)設(shè)有降溫機(jī)構(gòu),優(yōu)選為風(fēng)機(jī)降溫,通過設(shè)置上述方式,進(jìn)一步提升導(dǎo)熱油的降溫速率。
10、在一種可能的實施方式中,所述導(dǎo)熱部內(nèi)設(shè)有若干導(dǎo)向管,所述導(dǎo)向管在豎向方向并排設(shè)置,通過設(shè)置上述方式,促進(jìn)導(dǎo)熱油均勻流動,提高散熱效果。
11、在一種可能的實施方式中,所述電池單元與導(dǎo)熱模塊之間設(shè)有導(dǎo)熱膠層,通過設(shè)置上述方式,提高電池單元和導(dǎo)熱模塊之間的熱傳遞系數(shù),從而提高散熱效果。
12、在一種可能的實施方式中,處于相對兩側(cè)的電池單元通過絕緣板與外殼內(nèi)側(cè)面連接,通過設(shè)置上述方式,提高電池模組絕緣性能。
13、在一種可能的實施方式中,所述導(dǎo)熱部采用彈性好的金屬材料制成,優(yōu)選為不銹鋼、鈦合金、鎳基合金,上述材料具有良好的彈性和抗疲勞性能,提高導(dǎo)熱部的回彈性能。
14、在一種可能的實施方式中,所述導(dǎo)油管采用銅鎳合金制成,采用散熱性能好的材料,有利于提升導(dǎo)油管的散熱效果。
15、相比現(xiàn)有技術(shù),本申請的有益效果:
16、1、該模組在相鄰兩個電池單元之間設(shè)有導(dǎo)熱模塊,導(dǎo)熱模塊為中空結(jié)構(gòu),導(dǎo)熱模塊內(nèi)充滿有導(dǎo)熱油,所述導(dǎo)熱模塊包括導(dǎo)熱部、導(dǎo)熱油存儲部和導(dǎo)油管;導(dǎo)熱部與電池單元緊密貼合,導(dǎo)熱油存儲部位于電池單元的下方;導(dǎo)油管設(shè)置于所述導(dǎo)熱部的側(cè)面;導(dǎo)油管一端與導(dǎo)熱部的頂端連通,其另一端與導(dǎo)熱油存儲部連通;本發(fā)明將導(dǎo)熱油和電池單元進(jìn)行完全隔離,兩者之間不接觸,有效的提升了電池模組的安全性能,各個導(dǎo)熱模塊之間不連通,獨立散熱,大大提升使用壽命,減少后續(xù)維修成本。
17、2、該模組在充放電過程中,電池單元會產(chǎn)生大量熱量,電池單元產(chǎn)生的熱量并傳遞到導(dǎo)熱部表面,導(dǎo)熱部表面溫度與導(dǎo)熱油存在一定的溫差,由于對流和輻射的作用,熱量將會傳遞給附近的導(dǎo)熱油,從而使導(dǎo)熱油油溫逐漸上升,高溫導(dǎo)熱油流速增大,從而使得導(dǎo)熱部內(nèi)的導(dǎo)熱油向上流動,經(jīng)導(dǎo)油管回流至導(dǎo)熱油存儲部,從而實現(xiàn)降溫的效果(存儲部導(dǎo)熱油量較多,初始溫度較低);同時通過導(dǎo)油管的向外散熱,傳遞熱量后導(dǎo)熱油溫度進(jìn)一步降低,溫度低的導(dǎo)熱油填充高溫導(dǎo)熱油的空缺,因而不需要使用任何外力,就能形成散熱循環(huán)回路,持續(xù)對電池模組進(jìn)行冷卻。
18、3、該模組在導(dǎo)油管上設(shè)有單向閥,通過設(shè)置上述方式,避免導(dǎo)熱油發(fā)生逆流,并且在導(dǎo)熱部內(nèi)設(shè)有若干導(dǎo)向管,所述導(dǎo)向管在豎向方向并排設(shè)置,通過設(shè)置上述方式,促進(jìn)導(dǎo)熱油均勻流動,極大的提高了散熱效果。
19、4、通過在導(dǎo)熱油存儲部的底部設(shè)置加熱模塊,用于對導(dǎo)熱油進(jìn)行升溫,有利于提升電池模組低溫放電性能。
1.一種便于調(diào)溫的電池模組,包括若干平行排列的電池單元(100),其特征在于,相鄰兩個電池單元(100)之間設(shè)有導(dǎo)熱模塊(200),所述導(dǎo)熱模塊(200)為中空結(jié)構(gòu),導(dǎo)熱模塊(200)內(nèi)充滿有導(dǎo)熱油;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種便于調(diào)溫的電池模組,其特征在于,所述導(dǎo)熱油存儲部(202)的底部設(shè)有加熱模塊(700),用于對導(dǎo)熱油進(jìn)行升溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種便于調(diào)溫的電池模組,其特征在于,所述導(dǎo)油管(203)對稱設(shè)置于所述導(dǎo)熱部(201)的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述一種便于調(diào)溫的電池模組,其特征在于,所述導(dǎo)油管(203)上設(shè)有單向閥(204)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述一種便于調(diào)溫的電池模組,其特征在于,所述導(dǎo)油管(203)的外側(cè)設(shè)有降溫機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種便于調(diào)溫的電池模組,其特征在于,所述導(dǎo)熱部(201)內(nèi)設(shè)有若干導(dǎo)向管(205),所述導(dǎo)向管(205)在豎向方向并排設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種便于調(diào)溫的電池模組,其特征在于,所述降溫機(jī)構(gòu)采用散熱風(fēng)機(jī)(300)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種便于調(diào)溫的電池模組,其特征在于,所述電池單元(100)與導(dǎo)熱模塊(200)之間設(shè)有導(dǎo)熱膠層(400)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種便于調(diào)溫的電池模組,其特征在于,處于相對兩側(cè)的電池單元(100)通過絕緣板(500)與外殼(600)內(nèi)側(cè)面連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種便于調(diào)溫的電池模組,其特征在于,所述導(dǎo)熱部(201)采用彈性好的金屬材料制成,優(yōu)選為不銹鋼、鈦合金、鎳基合金。