一种与高效率热管理系统匹配的软包电芯模组技术方案

本发明专利技术公开了一种与高效率热管理系统匹配的软包电芯模组，包括电芯模组，所述电芯模组包括热管理系统，所述热管理系统包括控制电芯模组降温的导热模块和控制电芯模组均温的储热模块。该电池能高效、可靠地实现热管理系统的冷却、加热和保温功能，为电池系统提供良好的温度环境，维持系统内部均衡，提高系统使用寿命。

A soft core module with high efficiency thermal management system

The invention discloses a soft core module which is matched with an efficient thermal management system, including an electric core module. The core module includes a heat management system. The heat management system includes a heat conduction module that controls the cooling of the electric core module and a heat storage module that controls the average temperature of the electric core module. The battery can efficiently and reliably realize the cooling, heating and thermal insulation of the thermal management system, providing a good temperature environment for the battery system, maintaining the internal balance of the system and improving the service life of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种与高效率热管理系统匹配的软包电芯模组
本专利技术涉及汽车动力电池领域，具体地说，涉及一种与高效率热管理系统匹配的软包电芯模组。
技术介绍
高功率快充电池系统是动力电池发展的重要方向，要实现高功率快充电池功能，一个重要问题就是热管理系统，将快充阶段产生的热量高效可靠的释放出去，实现系统均温性、一致性，保证系统正常工作。而另一方面，高效、可靠的热管理系统要同时兼备冷却、加热和保温的功能，实现无论外界环境温度怎样，都能保持动力电池系统在一个相对合理稳定的工况下进行工作。因此，需要系统合理的结构设计来保证热管理方案的实现。现有的热管理系统多局限于实现高效率的冷却功能，而在加热、保温功能上集成设计的较少，在不同气候环境下使用时往往需要增加额外的系统，造成整体集成性差，系统质量能量密度、体积能量密度无法困难。申请号为201710060736.1的中国专利公开了液冷电池模块，将液冷扁管集成在芯体中，形成高效集成的液冷模块，节约空间。此专利技术冷却效率高，但集成化设计工艺复杂，工艺水平要求高，另外此专利只涉及到冷却降温，而在低温环境下加热启动又需要增加新的加热装置，整体集成设计差。。申请号为201610668036.6的中国专利公开了一种相变储能冷却的电池模组，提出一种可储存电芯工作过程中产生热量的薄壁铝管，通过与电芯接触，吸收电芯产生的热量，再通过自然冷却将热量散发出去。此结构属于主动吸热、被动散热，适用于常规倍率电池系统，无法满足高倍率充放电散热需求。另外，此结构通过自然散热，电芯呈品字形排布，空间利用率低，体积能量密度低。传统设计多未考虑保温问题，导致动力电池系统工作过程中，温度起伏变化大，严重影响了电芯充放电性能，也大大降低了热管理效率。有鉴于此特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种与高效率热管理系统匹配的软包电芯模组。为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：一种与高效率热管理系统匹配的软包电芯模组，包括电芯模组，所述电芯模组包括热管理系统，所述热管理系统包括控制电芯模组降温的导热模块和控制电芯模组均温的储热模块。进一步的，所述电芯模组包括若干相互电连接的电芯单元，每个电芯单元包括一端设置极耳的电芯，和设置在电芯两侧的储热模块和导热模块。进一步的，所述储热模块包括相变储能板，所述导热模块包括高效率导热板。进一步的，相变储能板和高效率导热板分别设置在电芯两侧并与电芯紧密贴合。进一步的，所述电芯单元还包括将相变储能板、电芯、高效率导热板、电芯依次连接的连接框架，还包括连接极耳的连接铝块。进一步的，所述相变储能板包括伸出连接框架的储能板折弯，所述储能板折弯伸出连接框架的两个短侧边设置；所述高效率导热板包括伸出连接框架的导热板折弯，所述导热板伸出连接框架的长侧边设置，且该长侧边未设置连接铝块。进一步的，所述电芯模组还包括左端板和右端板，所述左端板和右端板利用扎带将若干电芯单元固定支撑成电芯模组。进一步的，所述相变储能板采用多元醇二元PE-TM材料制成。进一步的，所述高效率导热板采用导热石墨片制成。进一步的，所述导热模块还包括设置在模组外侧的液冷/风冷循环单元，所述液冷/风冷循环单元与高效率导热板连接。采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果。1、满足高倍率动力电池系统在快充/快放工况下将产生的热量释放出去，保持温度均衡，保证系统正常工作，并实现冷却、加热、保温的热管理系统的集成设计，保证动力电池系统满足不同地区、不同环境的工况使用要求；2、导热模块可以将充放电过程中产生的热量及时、有效的进行传导，储热模块储存部分热量进行均衡，一方面提高导热效率，一方面储存的热量对电芯进行均温控制，保证均温性和一致性。3、高效、可靠地实现热管理系统的冷却、加热和保温功能，为电池系统提供良好的温度环境，维持系统内部均衡，提高系统使用寿命。4、整体结构简单，可靠性高，解决了软包电芯固定难、散热难的问题。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。附图说明附图作为本专利技术的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：图1是本专利技术电芯单元的安装爆炸图；图2是本专利技术电池的安装爆炸图；图3是本专利技术电池模组的示意图。图中：1、电芯单元；11、相变储能板；111、储能板折弯；12、电芯；121、极耳；13、高效率导热板；131、导热板折弯；14、塑料框架；15、连接铝块；2、左端板；3、右端板；4、扎带；5、上盖。需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本专利技术的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本专利技术的概念。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的介绍。实施例一如图1-3所示，本实施例提供一种与高效率热管理系统匹配的软包电芯模组，包括电芯12模组，所述电芯12模组包括热管理系统，所述热管理系统包括控制电芯12模组降温的导热模块和控制电芯12模组均温的储热模块。在上述方案中，高功率快充电池系统是动力电池发展的重要方向，要实现高功率快充电池功能，一个重要问题就是热量管理，将快充阶段产生的热量高效可靠的释放出去，实现系统均温性、一致性，保证系统正常工作。此外，传统设计多未考虑保温问题，导致动力电池系统工作过程中，温度起伏变化大，严重影响了电芯12充放电性能，也大大降低了热管理效率。本专利技术提出了一种与高效率热管理系统匹配的软包电芯模组，不仅包括控制电芯12模组降温的导热模块，还包括控制电芯12模组均温的储热模块。使得电芯12模组在快充阶段既可以快速降温，又可以通过储热模块均衡电芯12模组的温度，尤其是在快充开启的时间段内，储热模块释放储存的热量使得电芯12模组迅速进入工作状态，保护电芯12。进一步的，所述电芯12模组包括若干相互电连接的电芯单元1，每个电芯单元1包括一端设置极耳121的电芯12，和设置在电芯12两侧的储热模块和导热模块。在上述方案中，各电芯单元1之间彼此电连接，电量可在各电芯单元1之间互相传递，使得电芯12模组的每个电芯单元1之间的电量均衡，在快充/快放电过程中不会出现局部电芯单元1温度高或低于其他电芯单元1。所述每个电芯单元1包括一端设置极耳121的电芯12，所述各电芯单元1之间通过极耳121实现电连接。所述储热模块储存部分电芯12快充/快放过程中产生的热量，以实现电芯12温度的均衡控制，所述导热模块将电芯12中发散出来的热量迅速吸收并传递出来，以实现电芯12的降温控制。进一步的，所述储热模块包括相变储能板11，所述导热模块包括高效率导热板13。所述相变储能板11采用多元醇二元PE-TM材料制成。所述高效率导热板13采用导热石墨片制成。在上述方案中，所述相变储能板11内保存部分电芯12在快充/快放电过程中释放的温度，在电芯12温度低时对温度进行调节，保证电芯12表面在均衡的温度下工作，维持电芯12表面温度的均匀性，实现均温、保温的作用。多元醇二元PE-TM材料是一种固-固相变材料，相变温度48℃(可根据材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与高效率热管理系统匹配的软包电芯模组，其特征在于：包括电芯模组，所述电芯模组包括热管理系统，所述热管理系统包括控制电芯模组降温的导热模块和控制电芯模组均温的储热模块。

【技术特征摘要】
1.一种与高效率热管理系统匹配的软包电芯模组，其特征在于：包括电芯模组，所述电芯模组包括热管理系统，所述热管理系统包括控制电芯模组降温的导热模块和控制电芯模组均温的储热模块。2.根据权利要求1所述的一种与高效率热管理系统匹配的软包电芯模组，其特征在于：所述电芯模组包括若干相互电连接的电芯单元，每个电芯单元包括一端设置极耳的电芯，和设置在电芯两侧的储热模块和导热模块。3.根据权利要求2所述的一种与高效率热管理系统匹配的软包电芯模组，其特征在于：所述储热模块包括相变储能板，所述导热模块包括高效率导热板。4.根据权利要求3所述的一种与高效率热管理系统匹配的软包电芯模组，其特征在于：相变储能板和高效率导热板分别设置在电芯两侧并与电芯紧密贴合。5.根据权利要求4所述的一种与高效率热管理系统匹配的软包电芯模组，其特征在于：所述电芯单元还包括将相变储能板、电芯、高效率导热板、电芯依次连接的连接框架，还包括连接极耳的连接铝块。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王慧敏，任旭生，王会敏，张高源，刘刚，
申请(专利权)人：桑顿新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43