一种圆柱电池的均温方法
【技术领域】
[0001]在本发明涉及一种圆柱电池的均温方法，尤其是一种用相变储热技术和导热灌封材料技术对电池工作时的产热进行吸热和热传导的模块，属于电池热管理技术领域。
【背景技术】
[0002]随着电动汽车、智能设备和电储能类产品的快速发展，在动力电池的应用上，18650型圆柱型电池由于技术相对成熟，生产成本低，电池包成组利用率高，性能稳定，得到了厂家的广泛应用。动力电池在工作时由于负载耗电功率大，电池组在瞬间大功率放电时容易产生大量的热，产热的处理方式的成为电池组设计重点考虑的问题之一，因为电池芯之间温度的一致性差异是影响电池工作效率的重要因素。传统的冷却方式如风扇冷却因为成本低廉效果不理想仍然作为主要的冷却方式，液体冷却的方式因为成本高和存在液体泄漏发风险，少有厂家采用。随着人们对电池组提出安全性和可靠性方面的更高的要求，传统的冷却方案无法完全满足，电池组的热管理设计难度根据特定场合应用也逐渐提高。进一步来说，当设备的电池包提出在满足如防水、碰撞、抗压、抗振动和阻燃等要求的基础上，各个电池芯具有良好的温度一致性(±2°C)效果时，目前尚无良好的解决方案。
【发明内容】
[0003]为提升电池包的电池芯之间的温度一致性，并满足电池组结构安全性和可靠性的要求，本发明揭示了一种圆柱电池的均温方法。采用该方法制作的电池组，电池芯之间具有良好的温度一致性，电池组具有结构强度好、可耐高温和循环寿命长的特点，并能满足电池组阻燃性和绝缘性的要求。
[0004]为达到上述效果，本发明采用的技术方案是，1、根据电池成组的要求确定排布方式，设计壳体模块。2、圆柱电池芯组装于壳体模块中，涂密封胶密封。3、配制液体相变材料复合胶。4、相变材料复合胶灌注于壳体模块中，固化成型后得到具有良好温度一致性的电池组。
[0005]步骤一、根据电池成组的要求确定电池芯的排布方式，设计壳体模块。电池组包括上壳、下壳、电池芯、相变材料复合胶、密封盖和密封胶。
[0006]所述上壳是一个开口壳体，由长方形的第一框、第一平面壁和若干第一加强筋构成，第一加强筋连接加固第一框和第一平面壁。第一平面壁设置了若干第一通孔和第一圆环，任意两个第一圆环之间根据需要设置第二加强筋。
[0007]所述下壳是一个开口壳体，由长方形的第二框、第二平面壁和若干第三加强筋构成，第三加强筋连接加固第二框和第二平面壁。第二框设置了第二通孔和第二圆环，第三通孔和第三圆环。第二平面壁设置了若干第四通孔和第四圆环，任意两个第四圆环之间根据需要设置第四加强筋。
[0008]所述上壳和下壳可以组合成一个壳体模块，上壳在配合面设计的凸台和下壳在配合面设计的凹槽匹配密封(可胶粘或热熔连接)。组合后的壳体模块，所述上壳的第一通孔和下壳的第四通孔位置对应，并且孔径的大小和电池芯的外径匹配，使电池芯得到固定。
[0009]步骤二、把电池芯组装于上述壳体模块中。在每个电池芯头部的圆环面和上壳的第一圆环的空隙处分别滴注密封胶，使电池芯和上壳之间形成密封。电池芯的另一头部和下壳做同样密封。
[0010]步骤三、配制相变材料复合胶。(I)相变材料由石蜡、膨胀石墨、阻燃剂和高分子稳定剂依重量份按一定的比例组成。先把石蜡加热融化成液体，然后加入膨胀石墨、阻燃剂和高分子稳定剂搅拌均匀，冷却后，把相变材料研磨成小于200目的固体粉料待用。(2)配置双组分有机硅灌封胶，主要成分是乙烯基硅油、改性的氧化铝粉体、硅烷偶联剂和铂金催化剂等，依重量份按一定的比例配置而成，配置搅拌后常温下是粘稠状液体。(3)上述(I)和
(2)按一定质量比例在常温下搅拌配制，搅拌均匀后得到具有良好流动性和合适粘度的液体相变材料复合胶。
[0011]步骤四、液体复合相变材料胶灌封于电池组。灌封方法是:把下壳的第三通孔用密封盖密封，把下壳的第二通孔开口朝上放置，上述配制好的液体相变材料复合胶通过第二通孔倒入壳体模块内部，直至灌满。液体相变材料复合胶固化后使用密封盖密封下壳的第二孔，至此电池组的均温部分装配完成，可进入电池组装配的下一步。
[0012]综上所述这种圆柱电池均温方法的结构特征，固化后的相变材料复合胶和电池的圆柱面良好接触，同时相变材料复合胶被密封在壳体中。其有益效果是:1、相变材料复合胶具有相变材料的储热功能，同时具有良好的导热性能，各个电池芯的工作时的产热被迅速吸收传递，电池芯之间的工作温度趋于一致，使电池的工作性能得到最佳发挥。2、相变材料复合胶被密封在壳中，不会泄漏，相变材料复合胶的材料本身不减少，使用寿命长，同时对电池箱内部其它零件不造成影响。3、固化后，相变材料复合胶是具有一定软质弹性的固体，在电池组的振动、跌落和撞击时，可对电池芯有良好的保护作用，提高了电池组的安全性和环境适应性。4、相变材料复合胶具有良好的导热性能，可通过壳体模块和电池箱的热连接，开发二次散热措施，提高电池组的性能。总体上来讲，所述的这种圆柱电池的均温方法具有良好的实用价值，值得推广和应用。
【附图说明】
[0013]图1采用本发明设计的电池组整体图。
[0014]图2采用本发明设计的电池组分解图。
[0015]图3上壳结构图。
[0016]图4下壳结构图。
[0017]图5电池组装后的结构图(未灌注相变材料复合胶)。
[0018]图6电池组成品剖视细节图。
【具体实施方式】
[0019]下面对本发明的实施方式进行具体描述。
[0020]步骤一、根据电池成组的要求确定电池芯的排布方式，设计壳体模块。本实施例中，电池组由5行6列均匀排布的30个电池芯组成。电池组的整体图如图1，电池组的分解图如图2，包括上壳1、下壳2、电池芯3、相变材料复合胶4、密封盖5和密封胶6。
[0021]如图3所示，所述上壳I是一个开口壳体，由长方形的第一框11、第一平面壁12和若干第一加强筋13构成，第一加强筋13连接