一种锂离子电池包散热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种锂离子电池包散热系统，电池箱内设有制冷装置和液体泵，制冷装置的输出端连接空气泵，锂离子电池组内设有热交换器，相邻电芯之间设有装有冷却液的电绝缘导热袋，热交换器上设有气体进口、气体出口、冷却液进口和冷却液出口，冷却液出口与液体泵的输入端连接，液体泵的输出端通过输液管路将冷却液送入电绝缘导热袋内，电绝缘导热袋的出口与冷却液进口连接以形成冷却液回路。通过采用制冷装置、换热器和电绝缘导热袋等装置，在电池箱内构成一个完整的均匀散热系统，能快速地转移走电池组内的热量，使电池组内的电芯能够保持稳定的工作温度，电池箱可以长久稳定的工作，减少了后期的维护费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车电池领域，特别涉及一种锂离子电池包散热系统。
技术介绍
电动汽车的散热系统影响着电动汽车的能耗和设备的使用寿命，其中，影响较大是电动汽车的电池。电动汽车现有使用的电池包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池和镍镉电池，其中，由于锂离子电池具有重量轻、储能大、功率大、无污染等特点，以逐步取代现广泛使用的铅酸电池。但是，由于锂离子电池受温度影响较大，过高温度容易使电池电解液分解，引起电池早衰，同时还会引起电池充放电不均衡。因此，现有采用锂离子电池的电动汽车都会设置散热系统，并进行强制通风。由于锂离子电池散热量较低，在实际安装和使用中，常将其做成电池组或电池包，通过散热系统对电池组或电池包进行通风散热，以减少热量的堆积，例如，中国专利CN105870540A公开了一种电池包散热系统，该专利针对现有锂离子电池包散热系统存在的无法快速均匀散热的问题做出了改进，并提供了一种新的散热系统，即包括控制装置、供风装置、电池包和多个挡风板，其中，电池包内包括多个电池模组，电池包的两个侧壁上设置相对的进风口和出风口，控制装置与供风装置连接，用于控制供风装置的开启与关闭，供风装置与进风口连接，用于通过进风口向电池包内的各个电池模组供风，挡风板与电池模组连接，用于调整吹向电池包内的各个电池模组的风量的大小。通过在电池包的进口处设置供风装置，并且在每个电池模组上连接一个挡风板，实现了对电池包内每个电池模组的均匀散热，进而提高了整个电池包的使用性能和使用寿命。但是该散热系统存在不足，例如，该散热系统实则是通过在不同温度的电池模组安装对应形状的挡板来调节温度，则就需要提前预知每个电池模组的温度，才能根据第一预设条件来布置和设计挡板，然而，由于电动汽车的工作状态和工作环境变化无常，各电池模组之间存在自身差别，导致各电池模组的工作温度时高时低，进而完全不能定性于哪些不满足所称的第一预设条件，因此，就不能完全确定挡板的安装位置和形状结构，也就无法有效保证锂离子电池包的均匀快速散热，故实施起来比较困难，效果得不到有效保证。中国专利CN103972603A公开了一种电动汽车电池箱散热系统，包括散热片底座、安装于散热片底座上的若干智能半导体芯片、承载于智能半导体芯片上的电池组、温度传感器、及电池管理系统；所述散热片底座包括散热片及若干散热风扇；所述电池组包括若干电芯，所述智能半导体芯片的两个表面存在着温度差，其中较热的一个表面为贴着散热片的热面端，较冷的一个表面为贴着电池组的冷面端；所述温度传感器固定电池组内。当电动汽车运行时，电池管理系统通过温度传感器对所有电池组内的温度实现实时监控，当某一电芯温度超过设定温度时，电池管理系统将给该电芯位置处的智能半导体芯片提供工作电流，智能半导体芯片开始制冷，同时对应位置的风扇开始工作，风扇产生的风通过散热片对智能半导体芯片的热面端进行散热，随着智能半导体芯片的热面端的温度下将，智能半导体芯片与电池组接触的冷面端温度相应降低，电芯的温度亦随着下降，当电芯的温度低于设定温度时，电池管理系统停止对智能半导体芯片供电，风扇也停止工作。该散热系统从理论上很好地解决了上述问题，但是，该系统几乎完全依赖于智能化元件，使用成本很高的智能制冷半导体芯片及其电池管理系统，进而大幅增大了制造和使用成本，导致电动汽车的造价进一步升高，不利于电动汽车的推广应用，并且，完全依靠智能化的散热系统的稳定性和使用周期还有待进一步的测试考证。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种构思不同的能均匀快速散热的电池包散热系统，以解决上述存在的不足。本专利技术采用的技术方案如下：一种锂离子电池包散热系统，包括电池箱，均布于电池箱内的锂离子电池组，电池箱内设有制冷装置和液体泵，制冷装置的输出端连接空气泵，锂离子电池组包括外壳和置于外壳内的若干电芯，外壳上设有用于输液管路穿过的输入孔和输出孔，锂离子电池组内设有热交换器，相邻电芯之间设有装有冷却液的电绝缘导热袋，热交换器用于冷却液与气体的热交换，热交换器上设有气体进口、气体出口、冷却液进口和冷却液出口，气体进口连接能泵入气体的空气泵，气体出口连接制冷装置的输入端以形成气体回路，冷却液出口与液体泵的输入端连接，液体泵的输出端通过输液管路将冷却液送入电绝缘导热袋内，电绝缘导热袋上设有出口，出口通过输液管路与冷却液进口连接以形成冷却液回路。由于上述结构的设置，电动汽车工作时，电池箱启动，空气泵、液体泵和制冷装置开始工作，空气泵将制冷装置制得的制冷气体泵入各个电池组内的热交换器内，热交换器通过气体进口接收制冷气体，并使制冷气体与从冷却液进口进入的冷却液发生热交换，热交换后的制冷气体通过气体出口排出热交换器外，并通过管路输送至空气制冷装置内继续加以利用，热交换后的冷却液通过冷却液出口被液体泵泵出，并通过输液管路输送至各个电绝缘导热袋内，电绝缘导热袋内的冷却液与电芯发生热交换后，经电绝缘导热袋的出口流出，并通过冷却液进口回流至热交换器中。为了进一步增大电芯与冷却液的换热面积，提高冷却液快速均匀散热的能力，所述电芯包括电芯片，相邻电芯片之间设有装有冷却液的电绝缘导热薄袋，电绝缘导热薄袋上设有进口孔和出口孔，进口孔连接液体泵，出口孔连接冷却液进口。考虑到冷却液在形成回流的过程中，管路内会存在一定量的制冷气体，例如液体泵在将热交换器内的冷却液泵出时，冷却液内夹杂着一定量的制冷气体，若不及时排出，冷却液回路将会变得不通畅，热交换效率降低，均匀散热的效果变差。因此，液体泵的输入端设有补给支路，补给支路的另一端连接一冷却液箱，冷却液箱的高度高于电池箱的高度，冷却液箱包括设有注液口和溢流口的上盖和设有出液口的下盖，设于上盖上且位于溢流口下方的进气口，上盖和下盖密封连接形成密封腔体，进气口内设有泡沫管，泡沫管置于密封腔体内，泡沫管上设有排气孔和进液孔，泡沫管的一端通过固定装置固定在进气口处，且通过固定装置与液体泵的输入端连接，排气孔和进液孔内均设有密封元件，所述密封元件为瓣膜，排气孔内的瓣膜朝向泡沫管外，进液孔内的瓣膜朝向泡沫管内。由于上述结构的设置，当电池箱内的锂离子电池组开始工作时，输液管路内存在液压，致使冷却液回路的压力大于冷却液箱内的密封腔体内的压力，进液孔受到增压而关闭，由于冷却液箱的高度高于电池箱的高度，这种高度差的存在使冷却液回路中的制冷气体经补给支路流入泡沫管内，并通过泡沫管的排气孔排向密封腔体内排气，密封腔体内压力升高并将冷却液通过出液口压入冷却液回路内实现补充冷却液，进一步，通过注液口处的密封阀排除密封腔体内的气体，进而实现除气；当电池箱停止工作时，输液管路内液压消失，冷却液回路的压力小于密封腔体内的压力，排气孔受到负压而关闭，密封腔体内的冷却液受到负压通过进液孔被吸入到冷却液回路中，进而实现了对冷却液回路进行补液除气的作用。上述中，排气孔和进液孔的工作原理为，当泡沫管外的冷却液（即密封腔体内的冷却液）的压强小于泡沫管内的压强时（即冷却系统内的压强），排气孔内的瓣膜受到压强而打开，补给支路内的制冷气体通过排气孔进入密封腔体内，进液孔内的瓣膜受到压强而贴合得更紧，进液孔关闭，密封腔体内的冷却液无法进入泡沫管内；当泡沫管外的冷却液（即密封腔体内的冷却液）的压强大于泡沫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池包散热系统，包括电池箱，均布于电池箱内的锂离子电池组，其特征在于，电池箱内设有气体制冷装置和液体泵，制冷装置的输出端连接空气泵，锂离子电池组包括外壳和置于外壳内的若干电芯，外壳上设有用于输液管路穿过的输入孔和输出孔，锂离子电池组内设有热交换器，相邻电芯之间设有装有冷却液的电绝缘导热袋，热交换器用于冷却液与气体的热交换，热交换器上设有气体进口、气体出口、冷却液进口和冷却液出口，气体进口连接能泵入气体的空气泵，气体出口连接制冷装置的输入端以形成气体回路，冷却液出口与液体泵的输入端连接，液体泵的输出端通过输液管路将冷却液送入电绝缘导热袋内，电绝缘导热袋上设有出口，出口通过输液管路与冷却液进口连接以形成冷却液回路。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池包散热系统，包括电池箱，均布于电池箱内的锂离子电池组，其特征在于，电池箱内设有气体制冷装置和液体泵，制冷装置的输出端连接空气泵，锂离子电池组包括外壳和置于外壳内的若干电芯，外壳上设有用于输液管路穿过的输入孔和输出孔，锂离子电池组内设有热交换器，相邻电芯之间设有装有冷却液的电绝缘导热袋，热交换器用于冷却液与气体的热交换，热交换器上设有气体进口、气体出口、冷却液进口和冷却液出口，气体进口连接能泵入气体的空气泵，气体出口连接制冷装置的输入端以形成气体回路，冷却液出口与液体泵的输入端连接，液体泵的输出端通过输液管路将冷却液送入电绝缘导热袋内，电绝缘导热袋上设有出口，出口通过输液管路与冷却液进口连接以形成冷却液回路。2.如权利要求1所述的锂离子电池包散热系统，其特征在于，所述电芯包括电芯片，相邻电芯片之间设有装有冷却液的电绝缘导热薄袋，电绝缘导热薄袋上设有进口孔和出口孔，进口孔连接液体泵，出口孔连接冷却液进口。3.如权利要求1或2所述的锂离子电池包散热系统，其特征在于，液体泵的输入端设有补给支路，补给支路的另一端连接一冷却液箱，冷却液箱的高度高于电池箱的高度，冷却液箱包括设有注液口和溢流口的上盖和设有出液口的下盖，设于上盖上且位于溢流口下方的进气口，上盖和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福彦，
申请(专利权)人：德阳九鼎智远知识产权运营有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51