动力电池包风冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种动力电池风冷散热系统，它包括动力电池包和风调节结构，所述动力电池包包括壳体、陶瓷壳、金属弧形板、左壳体、右壳体和底板，壳体是由顶板和左板、右板组成的“n”形，所述陶瓷壳为上、下通透的陶瓷烧结件，在陶瓷壳的四个转角处分别设置一个金属弧形体，所述金属弧形体的两边沿卡设在所述定位突卡上，在四个金属弧形体中央位置卡入一个电芯，所述电芯与四个金属弧形板形成线接触；所述冷风进口和热风出口通过风管与外循环风源进行连接。陶瓷壳的热膨胀系数小，解决了电池包膨胀变形的问题，将电芯的变形限定在陶瓷壳体内部，电池包整体上不会形成胀包现象。

【技术实现步骤摘要】

该专利技术涉及动力电池
，具体地说是新能源汽车用动力电池包风冷系统。
技术介绍
目前我国流行锂离子动力电，磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料，而其它正极材料由于多种原因，目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程，这一原理与钴酸锂、锰酸锂完全相同。磷酸铁锂电池，同样有危险性。因为，磷酸铁锂也是一种锂离子电池。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程，这一原理与钴酸锂、锰酸锂完全相同。而锂的化学性质非常活泼，很容易燃烧，当电池充放电时，电池内部持续升温，活化过程中所产生的气体膨胀，电池内压加大，压力达到一定程度，如外壳有伤痕，即会破裂，引起漏液、起火甚至爆炸。从技术理论来看，磷酸铁锂电池，对电池的起火爆炸等危险性有小部分的改善，但很不彻底，危险性一样突出。在各种情况下，电池外部短路、内部短路、过充都存在发生危险的可能。如何化解上述的风险，是本领域的重要研究方向。同时，动力电池包要求具有规则的外形，以方便安装，安装是指安装在车架或者行李箱中，规则的外形尤其适用于装配工序。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供动力电池包，首先用于解决电池包中各个电芯之间散热不充分的问题，提供一种在一定温度范围内可控的近似恒温的动力电池组，同时解决电芯发热膨胀带来的电极错位的问题，同时，便于组装和生产，模块化，结构紧凑化，降低使用和制造成本。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：动力电池风冷散热系统，包括动力电池包和风调节结构，其特征在于，动力电池包包括壳体、陶瓷壳、金属弧形板、左壳体、右壳体和底板，其中，所述壳体为不燃的工程塑料注塑件，所述壳体是由顶板和左板、右板组成的“n”形，所述左板和右板结构相同且对称设置，在左板和右板中分别设置有相对设置的方形卡槽，所述方形卡槽的中央位置设置有一个通孔，所述汇流带穿过所述通孔且所述汇流带与电芯电极的焊接；在每一通孔外侧的左板和右板上分别设置有汇流带安装槽，所述汇流带安装在汇流带安装槽中，所述左板和右板上均匀的设置有和陶瓷壳内腔贯通的布风孔；所述陶瓷壳为上、下通透的陶瓷烧结件，所述陶瓷壳的四个侧面中部设置有向内凹陷的定位突卡，所述陶瓷壳的厚度不大于0.5毫米；金属弧形体，所述金属弧形体为“(”形，在陶瓷壳的四个转角处分别设置一个金属弧形体，所述金属弧形体的两边沿卡设在所述定位突卡上，在四个金属弧形体中央位置卡入一个电芯，所述电芯与四个金属弧形板形成线接触；在陶瓷壳的左右两端分别固定左接头和右接头，其中左、右接头结构相同且对称设置；所述左、右接头的分别抵靠在左板和右板上并固定；在左板外侧固定一个左壳体，在右板外侧固定一个右壳体，其中，左、右壳体结构相同且对称设置，在左壳体的一侧设置有一个进风口，为冷风进口，右壳体上的的接口为热风出口。所述冷风进口(51)和热风出口(52)通过风管和风调节结构与风源进行连接。所述冷风进口(51)和热风出口(52)通过风管与外循环风源进行连接。进一步地，所述汇流带的焊接点位置设置有一个冲孔。进一步地，所述汇流带为铜镍复合片。进一步地，所述电芯为圆柱锂电池电芯。进一步地，所述左、右接头为工程塑料注塑件。进一步地，所述左接头包括环形部和卡爪，所述环形部为方形的结构，在每一个边上设置有一个卡爪，每一个卡爪分别与陶瓷壳上的凹陷的定位突卡进行配合，所述环形部与所述陶瓷壳的对齐。所述风调节结构包括风机和风闸。所述第一支管和第二支管为软管。本专利技术的有益效果是：核心部件包括一个陶瓷壳，可以大量采购，为无机耐温零部件，无论是耐高温、强度，绝缘性都能满足锂电池的使用要求，且在发生猛烈撞击的情况下，可以发生破碎，吸收撞击能量，提高新能源车的安全性能。剩余的部件采用注塑件和钣金件，比较利于成型和廉价，降低成本。陶瓷壳的热膨胀系数小，解决了电池包膨胀变形的问题，将电芯的变形限定在陶瓷壳体内部，电池包整体上不会形成胀包现象、陶瓷壳的散热效果好，可以快速的带走电芯的热量。便于组装，都是插接结构，提高装配效率，便于后期的维护。冷风根据设计路线在每一个电芯单体的周围通过，且内腔中的空间较大，可以使得风速减缓，最大程度的与电芯发热进行热交换产生较好的换热效果。弧形金属板与电芯接触，产生的热量也被带走，形成更好的热交换效果。质轻，降低动力电池的总重量。附图说明图1为多个电池单元组合状态的立体图。图2为一个电池单元的立体图。图3为图2的全剖视图。图4为一组电池芯的安装图。图5为陶瓷壳的示意图。图6为左接头的立体图。图7为壳体的立体图。图8为壳体的主视图。图9为壳体的外表面侧视图。图10为壳体的内表面侧视图。图11为左壳体的示意图。图12为底板的立体图。图13为本电池包在车中的布置示意图。图14为电池散热系统的进、出风风路示意图。图中：1壳体，11顶板，12左板，121方形卡槽、122通孔、123汇流带安装槽、124布风孔、125阶梯口、13右板、2陶瓷壳、21定位突卡、3金属弧形板、4底板、5左壳体、5’右壳体、51冷风进口、511第一支管，52热风出口、521第二支管，6电芯、61汇流带、7风机、71第一总管道、72第二总管道、711第一进气口、712第二进气口、721第一出风口、722第二出风口、723第三出风口，73闸阀、8左接头、8右接头’、81环形部、82卡爪。具体实施方式如图1至图14所示，针对现有缺陷，本专利技术的保护主体如下：开发的是一种动力电池包，现有的圆柱形锂电池在安装过程中存在两种情况，一种是直接进行捆绑，形成动力电池包，这种动力电池包存在的问题是，容易积累热量，造成温度升高，自膨胀、漏液，针对这一问题，现有的解决方案是，增加一个框架，现有的框架具有热证冷缩现象依然明显，例如中国专利CN204927374U中公布的方案，其中支架采用注塑件，具有绝缘和定位的作用，可以方便圆柱形锂电池的装配，但是，上述的结构没有形成风道，对于电芯的散热没有根本上解决。要解决的技术难题在于：难题一：在动力电池工作期间，单个电芯存在热胀效应，多个电芯的膨胀量累计在电池包上，就会形成巨大的形变，造成电极位置的错位，目前的解决措施是，电极设计成U型，用于弥补电芯之间的位移和形变。难题二：单个电芯发生短路的情况下，由于电芯之间是靠近的，电极材料和电芯材料都是易燃材料，会引发相邻之间的电芯的爆燃。难题三：冷却风处于无序的流动状态，不能针对电芯进行有效的降温，不能在电芯附近形成均匀的风场，各个电芯处的温度不均匀，造成电芯内阻不一致，电芯本身耗电增加。基于上述的描述，本专利技术提供的动力电池散热系统，包括动力电池包和风调节结构。动力电池包包括壳体1、陶瓷壳2、金属弧形板3、左壳体5、右壳体5’、底板4。壳体1采用不燃的工程塑料材料，例如电木材质，通过截取的方式制作，宽度与电芯的长度吻合，壳体是由三个侧板组成的n形，内部用于安装电芯。壳体1包括顶板11和左板12、右板13，其中顶板为一平板，左、右板分别垂直的固定在顶板11的两侧，左板和右板为对称结构，在左板和右板中设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】
动力电池包风冷系统，包括动力电池包和风调节结构，其特征在于，所述动力电池包包括壳体(1)、陶瓷壳(2)、金属弧形板(3)、左壳体(5)、右壳体(5’)和底板(4)，其中，所述壳体(1)为不燃的工程塑料注塑件，所述壳体是由顶板(11)和左板(12)、右板(13)组成的“n”形，所述左板和右板结构相同且对称设置，在左板和右板中分别设置有相对设置的方形卡槽(121)，所述方形卡槽(121)的中央位置设置有一个通孔(122)，所述汇流带(61)穿过所述通孔且所述汇流带与电芯电极的焊接；在每一通孔(122)外侧的左板和右板上分别设置有汇流带安装槽(123)，所述汇流带安装在汇流带安装槽(123)中，所述左板和右板上均匀的设置有和陶瓷壳内腔贯通的布风孔(124)；所述陶瓷壳(2)为上、下通透的陶瓷烧结件，所述陶瓷壳(2)的四个侧面中部设置有向内凹陷的定位突卡(21)，所述陶瓷壳的厚度不大于0.5毫米；金属弧形体(3)，所述金属弧形体(3)为“(”形，在陶瓷壳的四个转角处分别设置一个金属弧形体(3)，所述金属弧形体的两边沿卡设在所述定位突卡(21)上，在四个金属弧形体中央位置卡入一个电芯(6)，所述电芯(6)与四个金属弧形板形成线接触；在陶瓷壳(2)的左右两端分别固定左接头(8)和右接头(8’)，其中左、右接头结构相同且对称设置；所述左、右接头的分别抵靠在左板(12)和右板(13)上并固定；在左板(12)外侧固定一个左壳体(5)，在右板(13)外侧固定一个右壳体(5’)，其中，左、右壳体结构相同且对称设置，在左壳体的一侧设置有一个进风口，为冷风进口(51)，右壳体上的的接口为热风出口(52)；所述冷风进口(51)和热风出口(52)通过风管与风调节结构与外循环风源进行连接。...

【技术特征摘要】
1.动力电池包风冷系统，包括动力电池包和风调节结构，其特征在于，所述动力电池包包括壳体(1)、陶瓷壳(2)、金属弧形板(3)、左壳体(5)、右壳体(5’)和底板(4)，其中，所述壳体(1)为不燃的工程塑料注塑件，所述壳体是由顶板(11)和左板(12)、右板(13)组成的“n”形，所述左板和右板结构相同且对称设置，在左板和右板中分别设置有相对设置的方形卡槽(121)，所述方形卡槽(121)的中央位置设置有一个通孔(122)，所述汇流带(61)穿过所述通孔且所述汇流带与电芯电极的焊接；在每一通孔(122)外侧的左板和右板上分别设置有汇流带安装槽(123)，所述汇流带安装在汇流带安装槽(123)中，所述左板和右板上均匀的设置有和陶瓷壳内腔贯通的布风孔(124)；所述陶瓷壳(2)为上、下通透的陶瓷烧结件，所述陶瓷壳(2)的四个侧面中部设置有向内凹陷的定位突卡(21)，所述陶瓷壳的厚度不大于0.5毫米；金属弧形体(3)，所述金属弧形体(3)为“(”形，在陶瓷壳的四个转角处分别设置一个金属弧形体(3)，所述金属弧形体的两边沿卡设在所述定位突卡(21)上，在四个金属弧形体中央位置卡入一个电芯(6)，所述电芯(6)与四个金属弧形板形成线接触；在陶瓷壳(2)的左右两端分别固定左接头(8)和右接头(8’)，其中左、右接头结构相同且对称...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜桂菊，
申请(专利权)人：杜桂菊，
类型：发明
国别省市：山东;37