一种用于车辆电池的集成式隔热系统及电池包的制作方法

本发明涉及电池，尤其涉及一种用于车辆电池的集成式隔热系统及电池包。

背景技术：

1、电池系统在低温静置环境下，常依靠系统本身的保温隔热措施来维持电池的自身温度，常见的保温隔热措施包括：箱体外部保温棉、箱体内壁保温棉、电池模块侧面保温棉、电池模块端部隔热层等。

2、在传统的保温隔热方式中，液冷板通过fds或搅拌摩擦焊的方式与箱体进行集成，由于金属之间的导热率高，因此在低温静置场景下电池模块的一部分热量会通过模块—导热结构胶—液冷板—箱体—外部环境路径快速散失；在低温加热模式下，流体介质所携带的热量通过液冷板对电池模块进行加热，由于液冷板与箱体间的导热率高，一部分热量通过液冷板与箱体的配合面传递到箱体上，降低了对电池模块的加热速率。使得在传统保温隔热措施下对电池自身温度的维持作用仍然有限。

3、因此，本发明提出了一种有用电池保温的集成式隔热系统，从电池的热传导角度改善其保温性能。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，故本发明提供一种用于车辆电池的集成式隔热系统及电池包，通过在电池包的液冷板与箱体的安装面之间增加隔热层，利用隔热层导热率低的特点，将液冷板与箱体之间的传热路径进行隔离，降低了电池系统在低温环境下的温降速率，同时提高了电池系统在低温加热模式下的加热速率，从而解决电池系统在低温环境下的温降速率过快及低温加热模式下的加热速率较低的问题。

2、本发明提供一种用于车辆电池的集成式隔热系统，包括第一集成模块、第二集成模块、第三集成模块以及隔热件；所述第一集成模块具备最佳运行温度范围；所述第二集成模块具备换热功能、并与所述第一集成模块进行接触换热，以使所述第一集成模块处于所述最佳运行温度范围；所述第三集成模块具备放置所述第一集成模块的容纳空间以及安装所述第二集成模块的连接面；所述隔热件布设于所述第二集成模块与所述第三集成模块之间的所述连接面上，以阻隔所述第二集成模块与所述第三集成模块的所述连接面之间的热传导路径。以使所述第二集成模块仅有接触所述第一集成模块和所述隔热件而形成的热传导路径。

3、于本发明的一实施例中，在所述第一集成模块收容于所述容纳空间后，所述第三集成模块围合于所述第一集成模块的周侧，并使所述连接面环绕所述容纳空间。

4、于本发明的一实施例中，所述第一集成模块的最佳运行温度范围为所述第一集成模块处于最佳工作性能状态下对应的温度参数范围。

5、于本发明的一实施例中，所述第一集成模块和所述第二集成模块之间设有导热层。

6、于本发明的一实施例中，在所述第一集成模块与所述第二集成模块之间的接触面上，所述第二集成模块相应的接触面面积大于所述第一集成模块相应的接触面面积，且所述第二集成模块大于所述第一集成模块的区域将所述第三集成模块上的所述连接面覆盖。

7、于本发明的一实施例中，所述第二集成模块采用热对流方式改变自身温度、并与所述第一集成模块进行热传导，以实现换热功能。

8、于本发明的一实施例中，所述第一集成模块为电池模块，所述第二集成模块为液冷板，所述第三集成模块为箱体，所述隔热件为隔热层。

9、本发明还提供一种用于车辆电池的集成式隔热系统装配方法，包括：

10、将具备最佳运行温度范围的第一集成模块与具备换热功能的第二集成模块接触连接；

11、将接触连接的所述第一集成模块组装到第三集成模块的容纳空间内；

12、将隔热件组装到所述第三集成模块上，将第二集成模块连接到所述第三集成模块、并使所述隔热件位于所述第二集成模块和所述第三集成模块之间，其中所述隔热件阻隔所述第二集成模块和所述第三集成模块相应的连接面之间的热传导路径。

13、于本发明的一实施例中，在所述将具备最佳运行温度范围的第一集成模块与具备换热功能的第二集成模块接触连接的步骤之前，还包括：

14、基于所述第一集成模块接触连接所述第二集成模块的第一表面，确定所述第二集成模块接触连接所述第一集成模块的第二表面，且所述第二表面覆盖所述第一表面，并使接触连接的所述第二表面的边缘超出所述第一表面。

15、于本发明的一实施例中，在所述将具备最佳运行温度范围的第一集成模块与具备换热功能的第二集成模块接触连接的步骤之后，还包括：

16、基于所述第一集成模块与所述第二集成模块的装配连接方式，确定装配所述隔热件的顺序；

17、若在完成装配的所述第二集成模块与所述第三集成模块之间的所述连接面上存在装配所述隔热件的空间，则先装配所述第二集成模块和所述第三集成模块，再装配所述隔热件；

18、若在完成装配的所述第二集成模块与所述第三集成模块之间的所述连接面上不存在装配所述隔热件的空间，则先将所述隔热件装配到所述第二集成模块的边缘或所述第三集成模块的所述连接面上，再装配所述第二集成模块和所述第三集成模块。

19、本发明进一步提供一种电池包，包括电池模块、液冷板、箱体以及隔热层；所述液冷板布设于所述电池模块一侧、并与所述电池模块接触；所述电池模块收容于所述箱体的收容空间中，且所述箱体与所述液冷板相连接；所述隔热层布设于所述箱体与所述液冷板之间的连接面上。

20、于本发明的一实施例中，在所述电池模块与所述液冷板之间的接触面上，所述液冷板大于所述电池模块，且所述液冷板大于所述电池模块的区域将所述箱体与所述液冷板之间的所述连接面覆盖。

21、于本发明的一实施例中，所述电池模块与所述液冷板之间设有用于粘接的导热结构胶；所述液冷板采用热熔自攻丝流钻螺钉(flow drill screw)fds工艺连接到所述箱体上；所述隔热层朝向所述液冷板和所述箱体的两侧表面设涂覆有密封胶。

22、于本发明的一实施例中，所述电池模块和所述箱体连接于所述液冷板的同侧。

23、于本发明的一实施例中，所述箱体内侧设置有朝向所述电池模块的凸部，且所述凸部的下端面高于所述箱体的下端面，所述箱体通过所述凸部的下端面与所述液冷板采用所述fds工艺连接，使所述液冷板背向所述电池模块的一侧与所述箱体的下端面之间具有高度差，以使所述液冷板的下侧悬空于所述箱体内。

24、本发明的有益效果：通过在电池包的液冷板与箱体的安装面之间增加隔热层，利用隔热层导热率低的特点，将液冷板与箱体之间的传热路径进行隔离，阻隔箱体与液冷板之间的换热路径，降低了电池系统在低温环境下的温降速率，同时提高了电池系统在低温加热模式下的加热速率。

25、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

技术特征：

1.一种用于车辆电池的集成式隔热系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的隔热系统，其特征在于，在所述第一集成模块(1)收容于所述容纳空间(30)后，所述第三集成模块(3)围合于所述第一集成模块(1)的周侧，并使所述连接面环绕所述容纳空间(30)。

3.根据权利要求1所述的隔热系统，其特征在于，所述第一集成模块(1)的最佳运行温度范围为所述第一集成模块(1)处于最佳工作性能状态下对应的温度参数范围；且所述第一集成模块(1)和所述第二集成模块(2)之间设有导热层(10)。

4.根据权利要求1所述的隔热系统，其特征在于，在所述第一集成模块(1)与所述第二集成模块(2)之间的接触面上，所述第二集成模块(2)相应的接触面面积大于所述第一集成模块(1)相应的接触面面积，且所述第二集成模块(2)大于所述第一集成模块(1)的区域将所述第三集成模块(3)上的所述连接面覆盖。

5.根据权利要求1所述的隔热系统，其特征在于，所述第二集成模块(2)采用热对流方式改变自身温度、并与所述第一集成模块(1)进行热传导，以实现换热功能。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的隔热系统，其特征在于，所述第一集成模块(1)为电池模块(5)，所述第二集成模块(2)为液冷板(6)，所述第三集成模块(3)为箱体(7)，所述隔热件(4)为隔热层(8)。

7.一种电池包，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，在所述电池模块(5)与所述液冷板(6)之间的接触面上，所述液冷板(6)大于所述电池模块(5)，且所述液冷板(6)大于所述电池模块(5)的区域将所述箱体(7)与所述液冷板(6)之间的所述连接面覆盖，且所述电池模块(5)和所述箱体(7)连接于所述液冷板(6)的同侧。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电池模块(5)与所述液冷板(6)之间设有用于粘接的导热结构胶(9)；所述液冷板(6)采用热熔自攻丝流钻螺钉(flow drillscrew)fds工艺连接到所述箱体(7)上；所述隔热层(8)朝向所述液冷板(6)和所述箱体(7)的两侧表面设涂覆有密封胶。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述箱体(7)内侧设置有朝向所述电池模块(5)的凸部(71)，且所述凸部(71)的下端面高于所述箱体(7)的下端面，所述箱体(7)通过所述凸部(71)的下端面与所述液冷板(6)采用所述fds工艺连接，使所述液冷板(6)背向所述电池模块(5)的一侧与所述箱体(7)的下端面之间具有高度差，以使所述液冷板(6)的下侧悬空于所述箱体(7)内。

技术总结
本发明提供一种用于车辆电池的集成式隔热系统及电池包。其中电池包包括电池模块、液冷板、箱体以及隔热层；所述液冷板布设于所述电池模块一侧、并与所述电池模块接触；所述箱体围合于所述电池模块外侧，且所述箱体与所述液冷板相连接；所述隔热层布设于所述箱体与所述液冷板之间的连接面上；本发明通过在电池包的液冷板与箱体的安装面之间增加隔热层，利用隔热层导热率低的特点，将液冷板与箱体之间的传热路径进行隔离，降低了电池系统在低温环境下的温降速率，同时提高了电池系统在低温加热模式下的加热速率，从而解决电池系统在低温环境下的温降速率过快及低温加热模式下的加热速率较低的问题。

技术研发人员：彭嘉迁,章驰威,杨坤,郭鹏,童成操,黄锡运,向灵
受保护的技术使用者：江苏耀宁新能源创新科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13