一种动力电池系统的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池系统。


背景技术：

2.随着电动汽车的快速发展，作为为电动汽车提供动力来源的动力电池也得到了迅速发展。动力电池在进行充放电的工作过程中会产生热量，进而导致整个动力电池的温度上升，温度过高会影响动力电池的性能发挥，造成安全隐患，所以需要在动力电池中设置冷却单元，以使冷却单元中的冷却介质能够对动力电池进行冷却，从而避免动力电池的温度过高，以使动力电池的温度能够始终维持在较为适宜的工作温度(20℃
‑
40℃)。
3.目前冷却单元中使用的冷却介质通常为空气、水以及固态金属(常温)，但由于空气的导热系数和比热容均较低，即使用空气冷却的效果有限；水和固态金属的热导率较低，导致其热传导性能较差；且当冷却介质为水时，采用的是由机械驱动的液体冷却系统泵对水进行驱动，以使水实现循环，但液体冷却系统泵的噪声较大以及工作稳定性较差。
4.综上所述，亟需设计一种动力电池系统，来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提出一种动力电池系统，能够对动力电池具有较好的冷却效果，且具有噪声较小以及工作稳定性较好的特点。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种动力电池系统，包括：
8.电池本体；
9.冷却单元，其与所述电池本体连接，所述冷却单元包括冷却介质，所述冷却介质用于对所述电池本体进行冷却，且所述冷却介质为25℃下为液态的金属或者25℃下为液态的金属合金；
10.电磁力驱动件，其与所述冷却单元驱动连接，所述电磁力驱动件用于驱动所述冷却单元中的所述冷却介质，以使所述冷却介质对所述电池本体进行循环冷却。
11.优选地，所述冷却介质为镓铟金属合金。
12.优选地，所述冷却介质为液态镓金属。
13.优选地，所述电池本体上设置有安全阀，所述安全阀用于泄去所述电池本体内的溢出压力。
14.优选地，所述电池本体系统还包括：
15.灭火单元，其设置在所述电池本体内，所述灭火单元用于熄灭所述电池本体内的火焰点。
16.优选地，所述灭火单元包括：
17.壳体；
18.灭火剂，其设置在所述壳体内，所述灭火剂为自由基灭火剂；
19.传感器，其用于检测所述电池本体内部的温度或者压力；
20.控制器，其与所述传感器信号连接，且所述控制器与所述壳体控制连接，所述控制器用于接收所述传感器的信号，并控制所述壳体的破裂，以释放出所述灭火剂以熄灭所述电池本体内的火焰点。
21.优选地，所述传感器为温度传感器，用于检测所述电池本体内部的温度。
22.优选地，所述传感器为压力传感器，用于检测所述电池本体内部的压力。
23.优选地，所述灭火剂为全氟己酮灭火剂。
24.优选地，所述灭火剂为七氟丙烷灭火剂。
25.本实用新型的有益效果为：
26.通过设置冷却单元与电池本体连接，使冷却单元中的冷却介质对电池本体进行冷却，以避免电池本体的温度过高；且冷却介质为25℃下为液态的金属或者25℃下为液态的金属合金，由于液态金属和液态金属合金的热量传导率较大、导热系数高以及比热容较大，使其热传导性能优异，从而能够对电池本体的冷却效果较好；同时由于液态金属以及液态金属合金相互之间的原子结合更为紧密，使其热量分布更加均匀，极大地降低了热量在电池本体上的局部聚集，进一步保证了对电池本体的冷却效果；且液态的金属及金属合金的占用体积较小，能够便于在较狭小的空间中使用；同时使用电磁力驱动件驱动冷却单元中的冷却介质，以使冷却介质对电池本体进行循环冷却，电磁力驱动件具有噪声较小以及工作稳定性较好的特点。
附图说明
27.图1是本实用新型提供的动力电池系统的结构示意图；
28.图2是本实用新型提供的电池本体与灭火单元的装配结构示意图。
29.附图标记说明：
[0030]1‑
电池本体；2
‑
冷却单元；3
‑
电磁力驱动件；4
‑
第一管道；5
‑
第二管道；6
‑
散热系统；7
‑
灭火单元。
具体实施方式
[0031]
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0032]
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其它等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而己。在整个说明书中，同样的附图标记指示同样的元件。
[0033]
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0034]
本实施例中，提出一种动力电池系统，具有较好的冷却效果，以避免整个动力电池系统的温度过高。具体地，如图1所示，动力电池系统包括电池本体1、冷却单元2及电磁力驱动件3。其中，冷却单元2与电池本体1上的散热单元连接，冷却单元2包括冷却介质，冷却介质用于对电池本体1产生的热量进行冷却，且冷却介质为25℃下为液态的金属或者25℃下为液态的金属合金；电磁力驱动件3与冷却单元2通过管道驱动连接，电磁力驱动件3用于驱
动冷却单元2中的冷却介质，以使冷却介质对电池本体1进行循环冷却；其中，电磁力驱动件3的一端通过第一管道4与冷却单元2连接，电磁力驱动件3的另一端通过第二管道5与冷却单元2连接，以使电磁力驱动件3与冷却单元2之间形成闭合的循环回路，从而使电磁力驱动件3驱动第一管道4、第二管道5以及冷却单元2中的冷却介质，以使冷却介质完成热量的循环冷却；且在第二管道5中设置有散热系统6，通过散热系统6将冷却介质中的多余热量传出。本实施例中，电磁力驱动件3为电磁泵。其它实施例中，电磁力驱动件3为磁液动泵。
[0035]
通过设置冷却单元2与电池本体1连接，使冷却单元2中的冷却介质对电池本体1进行冷却，以避免电池本体1的温度过高；且冷却介质为25℃下为液态的金属或者25℃下为液态的金属合金，由于液态金属和液态金属合金的热量传导率较大、导热系数高以及比热容较大，使其热传导性能优异，从而能够对电池本体1的冷却效果较好；同时由于液态金属以及液态金属合金相互之间的原子结合更为紧密，使其热量分布更加均匀，极大地降低了热量在电池本体1上的局部聚集，进一步保证了对电池本体1的冷却效果；且液态的金属及金属合金的占用体积较小，能够便于在较狭小的空间中使用；同时由于液态金属和液态金属合金均是导电的，所以可由电磁力驱动，即使用电磁力驱动件3驱动冷却单元2中的冷却介质，以使冷却介质对电池本体1进行循环冷却，且电磁力驱动件3具有噪声较小、工作稳定性较好、结构简单、密封性好、运转可靠、不需要轴密封、比耗能更少、安装工艺简单以及易于实施的特点。
[0036]
其中，本实施例中，冷却介质为镓铟(gain)金属合金。本实施例中，gain合金为gain
24.5
合金，gain
24.5
合金的传热能力为200kw/m2·
k，且导热过程较为均匀稳定。其它实施例中，gain合金还可以为gain
20
合金，gain
20
合金的传热能力为156kw/m2·
k，且导热过程较为均匀稳定。其中，gain
24.5
与gain
20
中的数值24.5和数值20表示金属in在合金中的组分含量。
[0037]
进一步地，在其它实施例中，冷却介质还可以为镓铟锡(ga
28
in
20
sn
12
)合金。ga
28
in
20
sn
12
合金的导热过程较为均匀稳定。其中，ga
28
in
20
sn
12
中的数值28、数值20以及数值12分别表示金属ga、金属in以及金属sn在合金中的组分含量。其它实施例中，冷却介质还可以为液态镓(ga)金属。ga金属为淡蓝色金属，在29.76℃时变为银白色液体，且液态镓很容易过冷即在冷却至0℃而不固化，即在29.76℃时使ga变为银白色液体后，在25℃下，ga金属为液态金属。
[0038]
由于电池单体在过热的情况下很容易发生爆炸，造成严重事故，为了防止电池本体1在发生热失控时造成严重的安全问题，在电池本体1上设置有安全阀(图中未示出)，安全阀用于泄去电池本体1内的额外的溢出压力。即当电池本体1内部产生的气体使得电池本体1内部的压力达到预设值时，安全阀自动开启进行泄压，以使电池本体1内部的气体通过安全阀释放出去，从而防止了电池本体1的进一步膨胀而发生爆炸起火的问题。
[0039]
进一步地，为了避免电池本体1内部的气体带着电池本体1内的电解液以极高的速度释放出去，并产生激烈摩擦，从而达到电解液的闪点时，电解液就会发生爆燃，电池本体1会出现火焰点的问题，如图2所示，电池本体1系统还包括灭火单元7，灭火单元7设置在电池本体1内，灭火单元7用于熄灭电池本体1内的火焰点，以解决电解液发生爆燃，电池本体1会出现火焰点的问题，使整个动力电池系统的安全性较高。
[0040]
具体地，灭火单元7包括壳体、灭火剂、传感器以及控制器(图中未示出)。其中，灭
火剂设置在壳体内，灭火剂为自由基灭火剂，自由基灭火剂的灭火原理为分解电池本体1内的氧气，以降低氧气含量，从而实现快速安全的灭火目的；传感器用于检测电池本体1内部的温度或者压力；控制器与传感器信号连接，且控制器与壳体控制连接，控制器用于接收传感器的信号，并控制壳体的破裂，以释放出灭火剂以熄灭电池本体1内的火焰点。
[0041]
本实施例中，传感器为温度传感器，用于检测电池本体1内部的温度；即当温度传感器检测到电池本体1内部的温度达到预设温度值时，并将检测到的温度信号传至控制器，控制器接收到温度信号，并控制壳体破裂，以使壳体内的灭火剂释放出，以熄灭电池本体1内部的火焰点。其它实施例中，传感器还可以为压力传感器，以用于检测电池本体1内部的压力。即当压力传感器检测到电池本体1内部的压力达到预设压力值时，并将检测到的压力信号传至控制器，控制器接收到压力信号，并控制壳体破裂，以使壳体内的灭火剂释放出，以熄灭电池本体1内部的火焰点。
[0042]
控制器是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。本实施例中的控制器为现有技术中常见的控制器，因此此处对其控制原理及工作过程不再进行详细赘述。
[0043]
通过设置灭火剂、传感器以及控制器，能够自动实现灭火，且灭火位置准确、灭火导向性强，能够将灭火剂精确地喷洒在电池本体1内，极大地提高了灭火效率，减少了附加损失，能够最大限度的保证动力电池系统的整体性能，以及其阻燃的安全性能；同时，灭火剂的使用效率较高，减少了浪费，降低了附加产能，节能环保，也降低了动力电池系统的生产成本。
[0044]
本实施例中，灭火剂为全氟己酮灭火剂。全氟己酮灭火剂具有优异的环保性能，且由于全氟己酮的灭火浓度为4
‑
6％，安全余量比较高，在使用时对人体更为安全。其它实施例中，灭火剂还可以为七氟丙烷灭火剂。七氟丙烷灭火剂能够以较低的灭火浓度，快递可靠地扑灭火焰点，且其临界温度高，临界压力低，在常温下可液化储存，便于注入使用。
[0045]
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。