一种夹心结构动力电池热管理装置制造方法
【专利摘要】一种夹心结构动力电池热管理装置，包括金属夹心结构，所述金属夹心结构上开有多个通孔形成电池槽，每个电池槽内放置有动力电池，每个电池槽周围的金属夹心结构内带有空腔，空腔内填充相变材料，所述金属夹心结构由多层金属薄片压制形成整体结构，动力电池与金属夹心结构间的空隙形成空冷或水冷通道；或所述金属夹心结构由多层金属夹心单元上下间隙排列组成，金属夹心单元由上下层的金属薄片和夹于其间的相变材料组成，相邻层金属夹心单元间的间隙形成空冷或水冷通道；本实用新型为电动汽车电池提供稳定的均匀的散热能力的同时还能起到保护电池的作用，确保电池最佳性能的发挥和延长电动汽车电池系统的使用寿命。
【专利说明】一种夹心结构动力电池热管理装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及新能源汽车的动力电池【技术领域】，具体涉及一种夹心结构动力电池热管理装置。
【背景技术】
[0002]随着能源危机的不断加深和大气污染，全球范围内提倡绿色能源，各国政府大力支持新能源汽车的发展，动力电池迅速发展。锂离子电池由于其容量高，能量密度大，自放电率低以及寿命长，现在被广泛的用于电动汽车上。电池管理尤其是热管理对电池的寿命，稳定性和安全性上起着至关重要的作用。
[0003]电池模块在充放电的过程中会产生大量的累积热，导致电池模块的温度过高和电池单体的温度严重不均匀。过高的温度和不均匀的温度分布会造成电池的热失控，甚至发生起火，爆炸等不安全事故。当前汽车电池热管理系统分为被动系统和主动系统。被动式散热主要采用相变材料的潜热来散热，其结构简单，成本低，重量轻，不需要消耗外来能量，但电池组在大功率工作放出大量热量时，被动式散热容易失效导致电池安全性问题。主动式散热主要采用空(水)冷方式，结构相对复杂，有风扇和泵等耗能部件，虽然可以降低电池的温度，但是不能保证电池单体的温度均匀分布。研宄和开发高效的、低成本的主被动复合式的动力电池热管理装置有着重大的意义。
实用新型内容
[0004]为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种夹心结构动力电池热管理装置，为电动汽车电池提供稳定的均匀的散热能力的同时还能起到保护电池的作用，确保电池最佳性能的发挥和延长电动汽车电池系统的使用寿命。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种夹心结构动力电池热管理装置，包括金属夹心结构1，所述金属夹心结构I上开有多个通孔形成电池槽，每个电池槽内放置有动力电池，每个电池槽周围的金属夹心结构I内带有空腔，空腔内填充相变材料2。
[0007]所述金属夹心结构I由多层金属薄片压制形成整体结构，所述电池槽的横截面为边长与动力电池直径相同的方形，动力电池放入电池槽后，动力电池与金属夹心结构I间的空隙形成空冷或水冷通道3。
[0008]所述金属夹心结构I由多层金属夹心单元上下间隙排列组成，所述金属夹心单元由上下层的金属薄片和夹于其间的相变材料2组成，所述相邻层金属夹心单元间的间隙形成空冷或水冷通道3，所述电池槽的横截面为直径与动力电池直径相同的圆形，多层金属夹心单元通过动力电池插入电池槽后固定。
[0009]所述金属夹心结构I由四层金属夹心单元上下间隙排列组成。
[0010]所述金属夹心结构I的表面设置有对空气进行扰流凸起。
[0011 ] 所述金属夹心结构I的材料为铜。
[0012]和现有技术相比较，本实用新型具备如下优点:
[0013]本实用新型在当动力电池在低功率运行时，热量通过金属夹心结构内的相变材料的潜热所吸收可保证动力电池温度维持在恒定的安全温度范围。当动力电池在大功率工况下，可通过动力电池周围的空冷或水冷通道进行散热。同时，金属夹心结构也可以作为隔板分隔开每个电池，即使一个电池发生状况时，比如爆炸，起火，并不会影响到相邻的电池，从而提高电池的安全性。本实用新型装置结构简单，易于制造，便于推广，同时能够实现动力电池变工况的散热，既确保了动力电池内部的温度均匀和散热要求，又实现了环保节能的目的，提高热管理的效率和电池的性能及寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例一夹心结构动力电池热管理装置结构示意图。
[0015]图2为图1中一个动力电池及其周围的金属夹心结构示意图。
[0016]图3为本实用新型实施例二夹心结构动力电池热管理装置结构示意图。
[0017]图4为图3中一个动力电池及其周围的金属夹心结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作详细的说明:
[0019]本实用新型提供一种夹心结构动力电池热管理装置，在动力电池低电流的情况下运行时，利用相变材料吸收动力电池放出的热量并且是电池的温度分布均匀；当电池在高电流下工作或者发生异常时，即使相变材料失效，也可通过空冷或水冷通道进行散热，维持动力电池在安全温度下工作。同时，金属夹心结构还能起到把每个动力电池隔离开的作用，当一个动力电池发生起火或爆炸时，不会影响到其它动力电池。本实用新型可以通过纵流和横流两种途径来实施。
[0020]实施例一
[0021]纵流实施方法如图1和图2所示，本实施例一种夹心结构动力电池热管理装置，包括金属夹心结构1，所述金属夹心结构I由多层金属薄片压制形成整体结构，金属夹心结构I上开有多个通孔形成电池槽，每个电池槽内放置有动力电池，电池槽的横截面为边长与动力电池直径相同的方形，动力电池放入电池槽后，动力电池与金属夹心结构I间的空隙形成空冷或水冷通道3，每个电池槽周围的金属夹心结构I内带有空腔，空腔内填充相变材料2。空腔的截面形状为比电池槽边长长的方形。在动力电池工作的过程中，相变材料利用其相变潜热来吸收由金属夹心结构I导入的动力电池产生的热量。当电池温度过高，相变材料失效的情况下开启达到大功率散热的目的。相变材料可以兼顾每个电池，所以既可以保证降低电池温度，也可以保证电池单体的温度均一性，风(水)冷方式只在电池温度过高时启用可以减小外部能耗，从而提高电池热管理效率。本例中相变材料根据电池工作的适宜温度范围选取。
[0022]实施例二
[0023]横流实施方法如图3和图4所示，本实施例一种夹心结构动力电池热管理装置，包括金属夹心结构1，所述金属夹心结构I由四层金属夹心单元上下间隙排列组成，所述金属夹心单元由上下层的金属薄片和夹于其间的相变材料2组成，所述相邻层金属夹心单元间的间隙形成空冷或水冷通道3，所述金属夹心结构I上开有多个通孔形成电池槽，所述电池槽的横截面为直径与动力电池直径相同的圆形，多层金属夹心单元通过动力电池插入电池槽后固定。在动力电池工作的过程中，相变材料利用其相变潜热来吸收由金属夹心结构I导入的动力电池产生的热量。当电池温度过高，相变材料失效的情况下开启达到大功率散热的目的。相变材料可以兼顾每个动力电池，所以既可以保证降低动力电池温度，也可以保证动力电池单体的温度均一性，风(水)冷方式只在电池温度过高时启用可以减小外部能耗，从而提高电池热管理效率。本例中相变材料根据电池工作的适宜温度范围选取。
【权利要求】
1.一种夹心结构动力电池热管理装置，其特征在于:包括金属夹心结构(I)，所述金属夹心结构(I)上开有多个通孔形成电池槽，每个电池槽内放置有动力电池，每个电池槽周围的金属夹心结构(I)内带有空腔，空腔内填充相变材料(2)。
2.根据权利要求1所述的一种夹心结构动力电池热管理装置，其特征在于:所述金属夹心结构(I)由多层金属薄片压制形成整体结构，所述电池槽的横截面为边长与动力电池直径相同的方形，动力电池放入电池槽后，动力电池与金属夹心结构(I)间的空隙形成空冷或水冷通道(3)。
3.根据权利要求1所述的一种夹心结构动力电池热管理装置，其特征在于:所述金属夹心结构(I)由多层金属夹心单元上下间隙排列组成，所述金属夹心单元由上下层的金属薄片和夹于其间的相变材料(2)组成，所述相邻层金属夹心单元间的间隙形成空冷或水冷通道(3)，所述电池槽的横截面为直径与动力电池直径相同的圆形，多层金属夹心单元通过动力电池插入电池槽后固定。
4.根据权利要求3所述的一种夹心结构动力电池热管理装置，其特征在于:所述金属夹心结构(I)由四层金属夹心单元上下间隙排列组成。
5.根据权利要求1所述的一种夹心结构动力电池热管理装置，其特征在于:所述金属夹心结构(I)的表面设置有对空气进行扰流凸起。
6.根据权利要求1所述的一种夹心结构动力电池热管理装置，其特征在于:所述金属夹心结构(I)的材料为铜。
【文档编号】H01M10/613GK204257784SQ201420723630
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】陈曦, 刘博 , 党斐, 闫渊, 邓晓彬 申请人:陈曦