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电池热管理装置及其制作方法制造方法及图纸

技术编号:12829804 阅读:94 留言:0更新日期:2016-02-07 17:04
本发明专利技术公开了电池热管理装置及其制作方法,所述电池热管理装置包括:电池;套管,用以容纳所述电池,套管的尺寸与电池的尺寸相适应;主体,由上盖板、下盖板和侧壁构成一密闭结构,用以容纳冷却液体,主体上设置有进液口和出液口;数个安装孔,形成于所述上盖板上和/或所述下盖板上;套管的截面与安装孔的尺寸相适应,套管的至少一个端部密封固定于所述安装孔中,使套管外表面浸泡于冷却液体中;其中,所述套管与所述电池之间设置有绝缘层。本发明专利技术通过将携带有电池的套管全部浸泡于冷却液中达到了保持电池纵向温度均匀,及电池之间温度均匀的目的;并提高了电池的换热效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动汽车、油电混合动力汽车、或者燃料电池汽车动力蓄电池换热设备领域,尤其涉及一种电池热管理装置及其该电池热管理装置的制造方法。
技术介绍
动力电池作为电动汽车的动力来源,是提高整车性能和降低成本的关键一环,其温度特性直接影响汽车的性能、寿命和耐久性,锂离子电池因比能大、循环寿命长、自放电率低、允许工作温度范围宽、低温效应好等优点作为目前首选的动力蓄电池,因此保证电池内各个单电池工作在合理温度范围内的同时需维持各个电池之间的温度均匀性。目前采用的电池冷却方式主要由液体冷却和风冷却,风冷却是通过运动产生的风将电池的热量经过排风风扇带走,但是该冷却方式不适合用于高放电倍率和高温的运行环境中。液冷却系统如图1所示,在水栗D的驱动下冷却液体流经换热器C和电池包A底部的电池导热板B,将电池内部的热量导出,但电池内部的热量需要通过电池内的电极和电解质将热量沿竖直方向传递到电池底部的电池导热板B上,热传导路径长,导致传热热阻大、换热效率低、竖直方向的温差较大、对外部冷却系统性能要求较苛刻;且电池导热板B内部的冷却液体是依次流过每个电池包A底部,流经每个电池导热板B的冷却液体温度不一致,从而导致电池包A与电池包A之间的温差较大,无法保证电池与电池之间的温度的均匀性。
技术实现思路
针对现有的液体冷却系统存在的上述问题,旨在提供一种,以提高了电池与冷却液体之间的换热效率,达到了减小单节电池的上下温差,及电池之间温差的目的。—种电池热管理装置,包括:电池;套管,用以容纳电池,套管的尺寸与电池的尺寸相适应;主体,主体由上盖板、下盖板和侧壁构成一密闭结构,用以容纳冷却液体,主体上设置有进液口和出液口 ;数个安装孔,形成于上盖板上和/或下盖板上;其中,套管的截面与安装孔的尺寸相适应,套管的至少一个端部密固定于安装孔中,使套管外表面浸泡于冷却液体中;并且,套管与电池之间设置有绝缘层。安装孔可以是冲压成型,也可以是其他方式成型。冷却液体优选采用水基冷却液体,比如水;更为优选采用主要成分为水与乙二醇的防冻液,比如主要成分为约50%水+约50%乙二醇的防冻液。这种水基冷却液体的流动性能和导热性能更好,且成本较低。此处套管内所容纳的的电池,可以一个电池,也可以是多个电池。电池可以是方形电池,也可以是圆形电池。绝缘层优选采用导热绝缘材料制成。优选的,还包括:导热硅胶,充盈于绝缘层与套管之间,或充盈于绝缘层与电池之间。优选的,电池为复数个,复数个电池的尺寸相同;或复数个电池平均分为两类,第一类电池的横截面积是第二类电池横截面积的二倍,且第一类电池排列于邻近进液口的位置,第二类电池排列于邻近出液口的位置;或复数个电池平均分为三类,第一类电池的横截面积是第二类电池横截面积的二分之三倍,第一类电池的横截面积是第三类电池横截面积的三倍,从邻近进液口的位置开始依次排列有第一类电池、第二类电池和第三类电池;每一类电池与容纳电池的套管的尺寸相适应。优选的,电池热管理装置的电池之间是等间距的。优选的,电池之间是非等间距的。优选的,电池的个数为复数个,复数个电池呈矩阵型或交错矩阵型设置于主体内。优选的,每相邻两个电池之间设置有翅片。优选的,主体为平行六面体,六面体中的一对对面为平行四边形,另两对对面为矩形,进液口和出液口分别设置于一对矩形面的两侧,进液口设置于一矩形面的左侧上部,出液口设置于另一矩形面的右侧下部。优选的,平行四边形的锐角范围为:60°至90°。另外,本专利技术还提供了一种电池热管理装置的制造方法,电池热管理装置包括电池、套管和主体;套管的尺寸与电池的尺寸相适应;主体由上盖板、下盖板和侧壁构成一密闭结构,用以容纳冷却液体;方法包括下述步骤:步骤1,在上盖板和/或下盖板上形成数个安装孔;步骤2,在套管内表面设置有绝缘层,或者,在电池外表面设置有绝缘层;步骤3,将电池放入套管内;步骤4,将导热硅胶灌入套管与电池之间,或将套管压紧,排除套管与电池之间的气隙或气体;步骤5,将套管的端部固定于下盖板上和/或上盖板上的安装孔上;步骤6,在主体的侧壁设置进液口和出液口。优选的,上述方法中套管以防水层替代,防水层包裹于已包裹绝缘层的电池的外表面。此外,本专利技术还提供如下一种电池热管理装置,包括:电池;防水层,防水层的尺寸与电池的尺寸相适应,防水层包裹于电池外表面;主体,主体由上盖板、下盖板和侧壁构成一密闭结构,用以容纳冷却液体,主体上设置有进液口和出液口;数个安装孔,形成于上盖板上和/或下盖板上;包裹有防水层的电池的截面与安装孔的尺寸相适应,包裹有防水层的电池的端部密封固定于安装孔中,使包裹有防水层的电池浸泡于冷却液体中;其中,在防水层与电池之间设置有绝缘层;或者,防水层材料选取为耐冷却液体浸泡的绝缘材料。防水层的功能是防止冷却液体与电池外壳直接接触,也可以是用于防止冷却液体与不耐冷却液体浸泡的绝缘层直接接触。所谓耐冷却液体浸泡的绝缘材料,是指该材料浸泡在冷却液体中仍保持绝缘功能。比如,选择耐防冻液浸泡的绝缘硅胶、或耐防冻液浸泡的绝缘树脂、或者表面涂覆有特氟龙的聚酰亚胺薄膜、或者耐防冻液浸泡的热熔胶等材料作为绝缘防水层。所谓耐冷却液体浸泡的绝缘材料,也可以称为具有电绝缘功能的防水层材料,二者是等同的。具有电绝缘功能的防水层的功能是既具有防止冷却液体与电池金属外壳直接接触的功能,又具有电绝缘功能。包裹有防水层的电池的截面,是指二者的总成的截面。防水层用于分隔电池与冷却液体,避免其二者直接接触。优选的,电池热管理装置的进液口和出液口之间定期进行切换,以进一步保障整个电池生命周期中所有电池环境温度更趋于均匀一致。上述技术方案的有益效果:上述电池热管理装置,使得单个电池纵向温度更均匀,及电池之间温度更均匀。通过电池外部包裹有绝缘层,使得电池热管理的冷却液体可以采用流动性和导热性更好的水基非绝缘冷却液体,从而提高了电池的换热效率。【附图说明】图1为现有的冷却系统的结构示意图;图2为本专利技术提供的实施例中电池热管理装置的俯视图;图3为本专利技术提供的实施例中电池热管理装置的主视图;附图中:1.进液口 ;2.主体;3.电池;4.出液口 ;5.套管;6.安装孔;A.电池包;B.电池导热板;C.换热器;D.水栗。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是,在不冲突的情况下,本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明,但不作为本专利技术的限定。如图2和图3所示,一种电池热管理装置,包括:电池3、套管5、主体2、安装孔6、进液口 1和出液口 4 ;套管5用以容纳电池3,套管5的尺寸与电池3的尺寸相适应;主体2由上盖板、下盖板和侧壁构成一密闭结构,用以容纳冷却液体;安装孔6成对的分别形成于上盖板和下盖板上;进液口 1设置于主体2的左侧上部;出液口 4设置于主体2的右侧下部;套管5的截面与安装孔6的尺寸相适应,套管5的两个端部分别固定于一对安装孔6中,以形成一密闭空间,使套管5浸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池热管理装置,其特征在于,包括:电池;套管,用以容纳所述电池,所述套管的尺寸与所述电池的尺寸相适应;主体,所述主体由上盖板、下盖板和侧壁构成一密闭结构,用以容纳冷却液体,所述主体上设置有进液口和出液口;数个安装孔,形成于所述上盖板上和/或所述下盖板上;其中,所述套管的截面与所述安装孔的尺寸相适应,所述套管的至少一个端部密封固定于所述安装孔中,使所述套管外表面浸泡于所述冷却液体中;并且,所述套管与所述电池之间设置有绝缘层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:谢彦君
申请(专利权)人:谢彦君
类型:发明
国别省市:浙江;33

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