一种自调节间距的电池模块及其工作方法与流程

背景技术：

1、随着我国新能源汽车市场的迅猛发展，动力电池作为其核心部件，受到国内外大批新能源领域的研究者竞相追捧。热点研究问题之一即为动力电池的散热问题。动力电池在电动汽车中的应用，一般要综合考虑温度对电池性能、寿命和安全的影响，以确定电池最优工作范围，并在此温度范围内获得性能和寿命的最佳平衡。其中，电池单体间的温差对电池模块的影响较为突出。电池单体间温差过大会造成总成内各电池单体使用性能、容量衰减速率不一致，由于电池组内电池单体串联，任何一个电池单体性能下降、容量衰减都会影响总成的整体表现，因此对电池温度一致性控制显得非常重要。而且，单体间温差对电池会产生持续累积的影响，温度高的单体老化快，产热量更大，更易产生高温，威胁电池的安全性能。

2、电致伸缩陶瓷的温度特性(温感特性，随温度升高长度缩短)，即输出位移随温度的增加而减小的特性，当温度由0℃升高至50℃，电致伸缩陶瓷的输出位移减小65％，形变幅度较大，温度越高，输出位移形变程度越大，且随温度的降低可自行恢复。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种自调节间距的电池模块。

2、本发明还提供一种上述电池模块进行温度调节的方法。

3、术语说明

4、电致伸缩陶瓷：电场作用下，由伸缩形变效应而发生形状或尺寸变化的陶瓷。主要有锯镁酸铅(pmn)、锯镁酸铅钛酸铅(pmn-pt)、锆钛酸铅铺(plzt)、错钛酸铅钡(ba-pzt)等。具有分辨率高、稳定性好、精度高、速度快等优点。电致应变量与电极化强化的平方成正比，电致伸缩频率为外加交变电场频率的两倍。电致应变量可达10-3数量级。不因电畴退极化引起老化现象。用于制作微位移驱动器、定位器，制造微动、定位的精密驱动、转换元件，在高技术领域用途广泛。

5、本发明的技术方案为：

6、一种自调节间距的电池模块，包括多个电池组；每两个相邻的电池组形成一个调节单元，所述调节单元的电池组之间设置有电致伸缩陶瓷；相邻两个调节单元之间形成冷却液流道，冷却液流道内设置有冷却液。

7、优选的，所述电致伸缩陶瓷为弛豫型铁电陶瓷。

8、一种上述电池模块进行温度调节的方法，包括步骤如下：

9、电池温度升高时，电致伸缩陶瓷将拉动调节单元中两个电池组靠近，两个调节单元之间的冷却液流道变宽，冷却液流入阻力降低，变宽流道内冷却液存量增大；同时，电致伸缩陶瓷拉动调节单元中两个电池组靠近增加了电池周边冷却液的扰动，进一步提高换热效率，实现快速降低发热电池温度；当电池温度降低，电致伸缩陶瓷随之恢复至原始长度，为下次温度调节做准备。

10、本发明的有益效果为：

11、本发明将电池组通过电致伸缩陶瓷连接，通过电致伸缩陶瓷受热收缩的温度特性，自动改变成冷却液流道间距，利用流道间距变化，改变流道间距内冷却液的流入比例，同时增加冷却液扰动，无需外部电路控制，安全性能高；电池温度升高后，冷却液流道变宽，冷却液的流入阻力降低，冷却液更易流入，发热电池被更多的冷却液带走热量，增强换热能力，防止电池温升过高，电池温度降低后，冷却液流道慢慢恢复为原始状态，从而使电池能够一直处于合适的温度下工作，降低电池包内单体电池间的温差，提高电池组的寿命和安全性能。

技术特征：

1.一种自调节间距的电池模块，其特征在于，包括多个电池组；每两个相邻的电池组形成一个调节单元，所述调节单元的电池组之间设置有电致伸缩陶瓷；相邻两个调节单元之间形成冷却液流道，冷却液流道内设置有冷却液。

2.一种如权利要求1所述的电池模块进行温度调节的方法，其特征在于，包括步骤如下：

技术总结
本发明公开了一种自调节间距的电池模块及其工作方法。该模块包括多个电池组；每两个相邻的电池组形成一个调节单元，所述调节单元的电池组之间设置有电致伸缩陶瓷；相邻两个调节单元之间形成冷却液流道，冷却液流道内设置有冷却液。本发明将电池组通过电致伸缩陶瓷连接，通过电致伸缩陶瓷受热收缩的温度特性，自动改变成冷却液流道间距，利用流道间距变化，改变流道间距内冷却液的流入比例，同时增加冷却液扰动，电池温度降低后，冷却液流道慢慢恢复为原始状态，从而使电池能够一直处于合适的温度下工作，降低电池包内单体电池间的温差，提高电池组的寿命和安全性能。

技术研发人员：王兆华,侯月丹,彭钦军,高宏伟,徐斌,宋来振
受保护的技术使用者：齐鲁中科光物理与工程技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13