电池的冷却系统及车辆技术方案

本发明专利技术提供了一种电池的冷却系统及车辆。其中，电池的冷却系统包括：换热腔体，所述换热腔体设置在相邻两个电池芯体之间，所述换热腔体限定出热腔，所述热腔内容纳有可利用气液转换而进行吸/放热的换热介质；冷却装置，所述冷却装置包括冷却通道，所述冷却通道设置在所述换热腔体的顶部且临近所述换热腔体的外顶壁。本发明专利技术的电池的冷却系统具有能耗低、对电池的冷却效率高且提升电池的温度均匀性。

【技术实现步骤摘要】
电池的冷却系统及车辆
本专利技术涉及汽车
，特别涉及一种电池的冷却系统及车辆。
技术介绍
为了满足新能源汽车中电池(动力电池)的使用温度、寿命和电池容量的要求，相关技术中，许多热管理应用到新能源汽车电池使用过程中。例如通过水冷、风冷、制冷剂冷却方式对电池进行冷却。这些电池包冷却方式大都是通过流体直接与电池芯体进行换热，需要使用水泵和风机等加以辅助，另外，不能很好地保证电池芯体表面温度的均匀性。其中，电池包的水冷、风冷或制冷剂冷却方式，存在以下缺点：在电池包的内部单独设计布置冷媒流动通道，对于电池包的空间要求和固定方式提出更高要求，并要求密封性和绝缘性较好，会造成电池包结构复杂、且存在安全隐患。电池在充放电过程中，电池芯体表面温度分布不均匀，冷却形式和通道布置不能很好地保证单个电池芯片表面的温度均匀性，这就会大大降低电池的使用寿命和容量。要保证每个电池芯片的正常工作温度，电池芯体间的冷媒通道结构布置也比较复杂，导致冷媒流通阻力变大，因此就会造成水泵或者风机能耗变大，不利于新能源车辆的续航里程。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种电池的冷却系统，该冷却系统具有能耗低、对电池的冷却效率高且提升电池的温度均匀性。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种电池的冷却系统，包括：换热腔体，所述换热腔体设置在相邻两个电池芯体之间，所述换热腔体限定出热腔，所述热腔内容纳有可利用气液转换而进行吸/放热的换热介质；冷却装置，所述冷却装置包括冷却通道，所述冷却通道设置在所述换热腔体的顶部且临近所述换热腔体的外顶壁。进一步的，还包括：导热件，所述导热件填充在所述换热腔体的外侧壁与所述相邻两个电池芯体之间以及所述换热腔体的外顶壁与所述冷却通道之间。进一步的，所述导热件为导热硅胶。进一步的，还包括：多个换热件，所述多个换热件间隔地设置在所述换热腔体的内侧壁以及所述换热腔体的内顶壁上。进一步的，所述换热间为换热翅片。进一步的，所述换热腔体由热板构成，所述热板限定出所述热腔。进一步的，所述热腔包括：上热腔，所述上热腔位于所述相邻两个电池芯体的顶部之上；和位于所述上热腔下方的下热腔，所述下热腔位于相邻两个电池芯体之间，所述上热腔沿水平方向的横截面积大于所述下热腔沿水平方向的横截面积。进一步的，所述冷却通道为水冷式冷却通道或者风冷式冷却通道。进一步的，所述换热介质为乙醚。本专利技术的电池的冷却系统，通过热板内换热介质不断的汽化吸热和液化放热过程的循环进行，最终电池芯体的热量通过换热介质，传递给冷却水/风的冷却通道而把电池的热量带出电池包，实现如新能源汽车中动力电池的温度的自主控制。在整个电池芯体的温度控制过程中，是换热介质的物理相变过程自发运行，不需要额外的能量输入和控制，利用换热介质恒定的汽化温度就可以保证电池芯体表面温度的恒定和分布均与，达到良好的换热效果。本专利技术的另一个目的在于提出一种车辆，该车辆具有能耗低、对电池的冷却效率高且提升电池的温度均匀性。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种车辆，设置有如上述任意一个实施例所述的电池的冷却系统。所述的车辆与上述的电池的冷却系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，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，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术一个方面的实施例所述的电池的冷却系统的示意图；图2为本专利技术一个方面的实施例所述的电池的冷却系统的工作原理。附图标记说明：冷却系统100、换热腔体110、冷却装置120、电池芯体200、热腔111、换热介质112、冷却通道121、热板113、电池正极210、导热件130、换热件140。具体实施方式需要说明的是，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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图1是根据本专利技术一个实施例的电池的冷却系统的结构框图。如图1所示，根据本专利技术一个实施例的电池的冷却系统100，包括：换热腔体110和冷却装置120。换热腔体110设置在相邻两个电池芯体200之间，换热腔体110限定出热腔111，热腔111内容纳有可利用气液转换而进行吸/放热的换热介质112。冷却装置120包括冷却通道121(如：水冷式冷却通道或者风冷式冷却通道)，冷却通道121设置在换热腔体110的顶部且临近换热腔体110的外顶壁(即换热腔体110的顶部)。本专利技术的电池的冷却系统100可以利用热腔111内换热介质112的气液转换而吸热放热的特性，通过换热腔体110的壁与电池芯体200进行热交换，进而实现对电池芯体200的温度控制。为了达到热腔体110的壁与电池芯体200更好的换热性能，如图1所示，换热腔体110可以由换热性能较好的热板113构成，热板113限定出热腔111(也称为热板腔)，即：热腔111是由热板113封闭而成，也可以理解为换热腔体110的壁是由热板113构成的。通过图1可以看出，热板113与电池芯体200交替排列，并且可以依据电池包的大小而合理布置，使电池包中电池芯体200的排列更加紧凑，优化电池包的结构。另外，考虑到如新能源汽车中动力电池的温度使用要求，换热介质112可以采用乙醚，即：向热腔111中放入乙醚溶液。可以理解的是，换热介质112并不限于乙醚，只要能够保证新能源汽车中动力电池的温度使用要求的其它换热介质112也可以替换乙醚。电池单体芯体(即：电池芯体200)在工作过程中，由于电池本身的工作特性，电池芯体200内温度场分布不均与，通常靠近电池正极210附近的温度较高，而远离电池正极210的部位的温度较低。因此，如图1所示，电池芯体200的电池正极210对应换热腔体110的底部，电池芯体200的电池负极对应换热腔体110的顶部。以由热板113构成的热腔111以及以乙醚作为换热介质112为例，则热板113通过热腔111内的乙醚溶液与电池芯体200进行换热。当电池温度较高时，由于温度差的缘故，热量就会从电池表面经过热板113传递给乙醚溶液，乙醚溶液由热板113的底部(即：温度较高)吸热而汽化上升，随着热腔111的壁温度的升高，汽化程度也会越来越剧烈。乙醚由液体气化过程中吸收热量，从而实现对电池的冷却。为了更好地实现热腔111与电池之间的热交换，结合图1所示，本专利技术实施例的电池的冷却系统100，还包括：导热件130，导热件130填充在换热腔体110的外侧壁与相邻两个电池芯体200之间以及换热腔体110的外顶壁与冷却通道120之间。作为一个具体的示例，导热件130可以是导热硅胶。这样，电池的热量可以通过导热硅胶更加快速地传递到热板113上，导热硅胶能够减少电池和热板两者之间的热阻，从而有效地提高了电池与换热介质112之间的传热效率。此外，为了进一步提升换热效率，结合图1所示，本专利技术实施例的电池的冷却系统100，还包括：多个换热件140，多个换热件140间隔地设置在换热腔体110的内侧壁以及换热腔体110的内顶壁上。在具体示例中，换热件140可以是换热翅片。当电池的热量通过导热硅胶传递到热板113的壁上之后，设置在换热腔体110的内壁上的多个换热翅片能够增大换热面积，这样便更有效地提升了换热效率。为了使冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池的冷却系统，其特征在于，包括：换热腔体，所述换热腔体设置在相邻两个电池芯体之间，所述换热腔体限定出热腔，所述热腔内容纳有可利用气液转换而进行吸/放热的换热介质；冷却装置，所述冷却装置包括冷却通道，所述冷却通道设置在所述换热腔体的顶部且临近所述换热腔体的外顶壁。

【技术特征摘要】
1.一种电池的冷却系统，其特征在于，包括：换热腔体，所述换热腔体设置在相邻两个电池芯体之间，所述换热腔体限定出热腔，所述热腔内容纳有可利用气液转换而进行吸/放热的换热介质；冷却装置，所述冷却装置包括冷却通道，所述冷却通道设置在所述换热腔体的顶部且临近所述换热腔体的外顶壁。2.根据权利要求1所述的电池的冷却系统，其特征在于，还包括：导热件，所述导热件填充在所述换热腔体的外侧壁与所述相邻两个电池芯体之间以及所述换热腔体的外顶壁与所述冷却通道之间。3.根据权利要求2所述的电池的冷却系统，其特征在于，所述导热件为导热硅胶。4.根据权利要求1所述的电池的冷却系统，其特征在于，还包括：多个换热件，所述多个换热件间隔地设置在所述换热腔体的内侧壁以及所述换热腔体的内顶壁上。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙德虎，白云峰，陈月，王爽，孙明，杨丽，梁正伟，胡忠辉，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13