一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池制造技术

本实用新型专利技术公开一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池，包括电池箱上盖、动力电池模组和电池箱下壳，动力电池模块包括电芯支架、电芯和铝壳夹板，电芯支架为长方体内部空腔，两个以上的电芯放置在电芯支架中，电芯最外两侧紧贴铝壳夹板，极耳连接片或铝板与电芯正负极耳连接，其特征在于，电芯的一面粘贴绿特棉和电芯极耳处粘贴硅胶片；两个以上粘贴好绿特棉和硅胶片的电芯，再在其中一个电芯中与粘贴绿特棉面同一面上粘贴导热石墨片，加热片放置在两个电芯之间且加热片两侧面分别与绿特棉面相粘贴；温度传感器与导热石墨片连接；电池箱下壳外设有水冷装置。本实用新型专利技术同时具备水冷散热和加热功能。

The utility model relates to a new energy power battery integrating water cooling, heat radiation and heating

The utility model discloses a new energy power battery set water cooling and heating body, including battery box cover, battery and battery box shell, power battery module comprises an electric core bracket, electric core and aluminum splint, electric core support for cavity cuboid, batteries more than two place the electric core bracket, the electric core on both sides of the aluminum shell to plywood, the lug is connected with the electric core anode ear connecting sheet or aluminum, which is characterized in that the electric core side paste lvte cotton and electric core lug pasted silicone sheet; more than two paste electric core lvte cotton and silicon the film, in which an electric core and paste lvte cotton pasted on the same side surface thermal conductivity of graphite, heating plate is placed between the two and two side core electric heating plates respectively and lvte cotton is pasted; the temperature sensor is connected with the electric thermal conductivity of graphite; A water cooling device is arranged outside the lower shell of the tank. The utility model has the functions of water cooling, heat radiation and heating simultaneously.

【技术实现步骤摘要】
一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池
本技术涉及新能源动力电池领域，更具体地说，本技术涉及一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池。
技术介绍
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。作为一种新的清洁能源，由于锂离子动力电池具有能量密度大、安全性好、重量轻、循环寿命长等优点，现已广泛应用于新能源汽车中的储能系统中。尤其在电动汽车储能领域，锂离子动力电池已经成为首选电池种类。锂离子动力电池在高温65℃以上充、放电时，电池气胀，造成电池失效或形成安全问题，而动力电池工作电流大，产热量大，需要快速把动力电池的热量传递散发出去，防止温度过高产生安全隐患；锂离子动力电池在低温条件下，车辆的启动性能会变差，因而纯电动汽车动力电池组需要保温或加温措施。目前高温散热及低温启动性能是电动汽车电源系统目前存在的主要问题之一。传统软包动力电池模块设计是首先在电芯极耳处打孔，在用高温胶带把几串或几并电芯缠绕在一起，然后和支架上的嵌件汇流片用螺丝紧固组装，两侧面粘贴EVA泡棉，在用热缩套管整体热缩；此工艺在电芯极耳处打孔严重破坏电芯极耳过电流能力和增大极耳的内阻，导致电芯在工作状态下温度升高，靠螺丝在支架内部来紧固极耳和汇流片，此操作困难且易损坏电芯极耳；外部使用热缩套管包覆严重影响电芯的散热；上述结构工艺严重影响锂离子动力电池在新能源汽车应用的安全性。为解决上述问题，现有技术中同时考虑散热及加热两个方面的技术，也有一些申请专利且各具特点，如：CN201210215864.6《控温型车用锂离子电池模块》，电池芯通过簸箕型铝盒将热量传递到两侧的导热铝板上，半导体制冷片将热量从导热铝板上面引出到散热板上，散热板内部通有冷却水将热量带走。散热板与导热铝板之间有一块隔热板，隔热板将电池内部与电池外部隔离开，隔热板上面开有一个与制冷片同样大小的口，制冷片放在其中完成制冷(或加热)的功能。此过程是通过装在导热铝板中的电子感温包来控制电控系统自动实现的。CN201310522402.3《用于间接冷却环保型汽车的电池模块的装置》，包括：导热界面板，其中嵌有超模压的热管，该导热界面板布置在至少两个单元电池之间；以及散热器，其整体连接于每个超模压的热管的上端部，该散热器布置在冷却空气流路中。从而提高界面板与单元电池之间的粘附力，因此可以最大化地提高电池的散热性能，以防止因散热而引起的体积膨胀。该装置还包括：具有等于或小于大约0.5mm厚度的平面发热体，其被布置在未配置界面板的单元电池之间，以便在冷启动和低温环境下将电池加热到适当水平的温度，以改善电池性能并防止车辆动力的下降。CN201420352061.X《电池模块及相应的电池组》，电芯的上下方，分别铺有与电芯两端焊接相连的导电板，电芯排的相应于两凹槽框架之间位置的外围部分缠绕有防火密封胶带，一导电板的上方铺有加热膜，另一导电板的下方铺有绝缘层，绝缘层或/和导电板或/和加热膜上设有散热孔；导电板带有出线端。电池模块的上下两面分别设有绝缘层、加热膜，使每一电池模块的所有电芯都被固定于绝缘层与加热膜之间，且电芯排的外周缠绕有防火密封胶带，导电板、加热膜与绝缘层上都带有散热孔，具有温度调节功能及轻量化特点。而且现有技术对于传热介质的研究大部分采用还是传统的单一空气冷却方式，而国外已经开始如液体冷却方式、相变材料等对新的传热介质的研究。空气冷却方式价格便宜但散热效果差，液体冷却方式效率高，是未来动力电池热管理系统的重要发展方向；常见的液体冷却方式是在电池包内部铺散管道，这样会比较占用内部空间，最重要的是液体冷却在电池包内部使用存在泄漏的重大安全隐患。尽管如此，现有技术还需不断优化。
技术实现思路
本技术针对的目的：针对现有锂离子软包电池组装工艺复杂及成组散热及加热整合的结构所存在的问题，而提供一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池。本技术是这样实现的：一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池，包括电池箱上盖、动力电池模组和电池箱下壳，动力电池模块包括电芯支架、电芯和铝壳夹板，两个以上的电芯放置在电芯支架中，电芯最外两侧紧贴铝壳夹板，极耳连接片或铝板与电芯正负极耳连接，电芯的一面粘贴绿特棉和电芯极耳处粘贴硅胶片；两个以上粘贴好绿特棉和硅胶片的电芯，再在其中一个电芯中与粘贴绿特棉面同一面上粘贴导热石墨片，加热片放置在两个电芯之间且加热片两侧面分别与绿特棉面相粘贴；温度传感器与导热石墨片连接；电池箱下壳外设有水冷系统。进一步，加热片放置在两个电芯之间用高温胶带缠绕固定；温度传感器通过传感器固定支架安装在电芯支架上端中间的圆孔内。进一步，所述电芯支架上端有2个长方形开孔邻边有4个嵌件螺母，侧面下端三边有安装扣位，上下端有4个圆形安装孔，两侧面有凹孔和凸台圆柱定位结构；所述电芯采用上端短边设两个极耳的方形软包装锂离子电池，两个电芯并联一起放置在电芯支架空腔中，电芯支架进行多串或是多并的组合，组合时由电芯支架侧面设有的定位结构控制电池模块组合的偏差。进一步，所述铝壳夹板为铝合金钣金件两侧折弯并开安装孔位，下部也有一部分折弯和安装孔，使其和电芯支架安装扣位部分组合装配和电芯支架空腔内电芯侧面紧密贴合，电芯热量通过铝壳热传递到外部空间或与水冷系统连接。进一步，所述动力电池模组与电池箱下壳内底面贴合连接，所述水冷系统包括汽车上的冷却水路和水冷装置，水冷装置包括冷水板；冷水板固定安装在电池箱下壳外底部设有的空腔位置，冷水板通过连接管件与汽车上的冷却水路连接形成一个完整的水路冷循环装置。进一步，所述电池箱下壳为凹型铝合金铸造件，电池箱密封垫粘贴在电池箱下壳法兰边上，电池箱上盖通过电池箱密封垫与电池箱下壳密封连接，所述电池箱上盖为凹型钣金件壳体，所述电池箱密封垫外形为回字形结构。进一步，所述散热硅胶均匀铺覆在电池箱下壳的内部，动力电池模组固定在电池箱下壳内底部，通过散热硅胶使动力电池模组铝壳的壳面与电池箱下壳贴合。进一步，所述电池箱下壳内部设有下壳支撑架，下壳支撑架为型材焊接的加强梁。进一步，所述冷水板采用第一冷水板结构，第一冷水板结构为由上下两块凹型铝合金铸造板经过压铸形成内部空心的铝合金空心平板，第一冷水板的一端安装有直形接头；连接管路一端与第一冷水板的直形接头连接，连接管路另一端通过转接头与汽车上的冷却水路相接形成一个完整的水路冷循环装置。进一步，所述直形接头为一端外螺纹接头，一端为卡套式水管接头，两端直通。进一步，所述冷水板采用第二冷水板结构，第二冷水板结构为铝合金板材中设有出冷却铜管的外形大小一致的弯曲路径；冷却铜管压装在铝合金板材弯曲路径上，所述冷却铜管两端与L型接头连接；连接管路一端与第二冷水板的L型接头连接，连接管路另一端通过转接头与汽车上的冷却水路相接形成一个完整的水路冷循环装置。进一步，所述L型接头为一端外螺纹接头，一端为卡套式水管接头，两端直角相通。进一步，连接管路是由T型接头两端插接冷却水管组合而成；所述转接头一端为外螺纹接头，一端为内螺纹接头，外螺纹接头端穿过接头安装板用法兰螺母紧固，内螺纹接头端与连接管路中T型接头中间的接头螺纹连接；所述T型接头为T字型接头，中间端为外螺纹接头，两端为卡套式水管接头；所述连接管路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池，包括电池箱上盖(301)、动力电池模组(200)和电池箱下壳(307)，动力电池模块包括电芯支架(102)、电芯(103)和铝壳夹板(101)，两个以上的电芯(103)放置在电芯支架(102)中，电芯(103)最外两侧紧贴铝壳夹板(101)，极耳连接片(107)或铝板与电芯(103)正负极耳连接，其特征在于，电芯(103)的一面粘贴绿特棉(109)和电芯(103)极耳处粘贴硅胶片(111)；两个以上粘贴好绿特棉(109)和硅胶片(111)的电芯(103)，再在其中一个电芯(103)中与粘贴绿特棉(109)面同一面上粘贴导热石墨片(110)，加热片(104)放置在两个电芯(103)之间且加热片(104)两侧面分别与绿特棉(109)面相粘贴；温度传感器(105)与导热石墨片(110)连接；电池箱下壳(307)外设有水冷系统。

【技术特征摘要】
1.一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池，包括电池箱上盖(301)、动力电池模组(200)和电池箱下壳(307)，动力电池模块包括电芯支架(102)、电芯(103)和铝壳夹板(101)，两个以上的电芯(103)放置在电芯支架(102)中，电芯(103)最外两侧紧贴铝壳夹板(101)，极耳连接片(107)或铝板与电芯(103)正负极耳连接，其特征在于，电芯(103)的一面粘贴绿特棉(109)和电芯(103)极耳处粘贴硅胶片(111)；两个以上粘贴好绿特棉(109)和硅胶片(111)的电芯(103)，再在其中一个电芯(103)中与粘贴绿特棉(109)面同一面上粘贴导热石墨片(110)，加热片(104)放置在两个电芯(103)之间且加热片(104)两侧面分别与绿特棉(109)面相粘贴；温度传感器(105)与导热石墨片(110)连接；电池箱下壳(307)外设有水冷系统。2.根据权利要求1所述的一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池，其特征在于，加热片(104)放置在两个电芯(103)之间用高温胶带缠绕固定；温度传感器(105)通过传感器固定支架(106)安装在电芯支架(102)上端中间的圆孔内。3.根据权利要求1或2所述的一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池，其特征在于，所述电芯支架(102)上端有2个长方形开孔邻边有4个嵌件螺母，侧面下端三边有安装扣位，上下端有4个圆形安装孔，两侧面有凹孔和凸台圆柱定位结构；所述电芯(103)采用上端短边设两个极耳的方形软包装锂离子电池，两个电芯并联一起放置在电芯支架(102)空腔中，电芯支架(102)进行多串或是多并的组合，组合时由电芯支架(102)侧面设有的定位结构控制电池模块组合的偏差。4.根据权利要求3所述的一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池，其特征在于，所述铝壳夹板(101)为铝合金钣金件两侧折弯并开安装孔位，下部也有一部分折弯和安装孔，使其和电芯支架(102)安装扣位部分组合装配和电芯支架(102)空腔内电芯(103)侧面紧密贴合，电芯(103)热量通过铝壳热传递到外部空间或与水冷系统连接。5.根据权利要求4所述的一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池，其特征在于，所述动力电池模组(200)与电池箱下壳(307)内底面贴合连接，所述水冷系统包括汽车上的冷却水路和水冷装置，水冷装置包括冷水板；冷水板固定安装在电池箱下壳(307)外底部设有的空腔位置，冷水板通过连接管件与汽车上的冷却水路连接形成一个完整的水路冷循环装置。6.根据权利要求5所述的一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池，其特征在于，所述电池箱下壳(307)为凹型铝合金铸造件，电池箱密封垫(302)粘贴在电池箱下壳(307)法兰边上，电池箱上盖(301)通过电池箱密封垫(302)与电池箱下壳(307)密封连接，所述电池箱上盖(301)为凹型钣金件壳体，所述电池箱密封垫(302)外形为回字形结构。7.根据权利要求6所述的一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池，其特征在于，散热硅胶(306)均匀铺覆在电池箱下壳(307)的内部，动力电池模组(200)固定在电池箱下壳(307)内底部，通过散热硅胶(306)使动力电池模组铝壳(200a)的壳面与电池箱下壳(307)贴合。8.根据权利要求7所述的一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池，其特征在于，所述电池箱下壳(307)内部设有下壳支撑架(304)，下壳支撑架(304)为型材焊接的加强梁。9.根据权利要求5所述的一种集水冷散热与加热一体的新能源动力电池，...

【专利技术属性】
技术研发人员：章波，叶建良，
申请(专利权)人：江西迪比科股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江西,36