一种相变电池热管理结构、电池总成及电动车辆制造技术

本发明专利技术公开了一种相变电池热管理结构、电池总成及电动车辆，属于动力电池技术领域，包括两个结构相同的固定板，两个所述固定板之间填充有相变材料，所述固定板的横截面为波浪形或锯齿形，两个所述固定板的波峰相互平行且波谷相互平行，所述固定板为左右对称的人字形起筋结构。本发明专利技术公开了一种相变电池热管理结构、电池总成及电动车辆，可以实现电池热管理结构件的高度集成、电池模组的可靠固定成组，提升电池总成的热管理性能、热管理一致性及使用寿命，且结构简单、集成化高、热管理性能好。热管理性能好。热管理性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种相变电池热管理结构、电池总成及电动车辆


[0001]本专利技术公开了一种相变电池热管理结构、电池总成及电动车辆，属于动力电池


技术介绍

[0002]电动汽车作为新能源汽车，要求电机功率大，动力强，速度快，运行时间长，因此需要数个甚至数十个蓄电池组进行串并联的排列组合来提高蓄电池的能量和存储量。动力电池以高能量密度、高重复循环使用次数、重量轻以及绿色环保等优势，在电动汽车领域得到了广泛应用。动力电池作为新能源汽车的关键核心零部件，结构安全及热管理性能非常重要。动力电池工作温度是制约目前新能源汽车续航里程、工作安全可靠性的关键因素之一，温度过高或者过低都会造成电池容量、行驶里程及可靠性下降，因此就需要配备专门的电池热管理系统来解决新能源汽车在不同工况下续航里程短的问题。
[0003]目前主流的电池总成方案是标准模组或者CTP构型电池总成，这两种方案结构比较复杂，且存在两大问题：1.受制于Z向布置高度限制，集成化低；2.热管理性能差，无法保证电池电芯之间和电芯内部的温度一致性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有动力电池的电池热管理系统结构复杂、热管理性能差、电池模组集成化低及装配困难的问题，提出一种电池模组回路控制装置、方法、电池总成及电动车辆。
[0005]本专利技术所要解决的问题是由以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种相变电池热管理结构，包括两个结构相同的固定板，两个所述固定板之间填充有相变材料，所述固定板的横截面为波浪形或锯齿形，两个所述固定板的波峰相互平行且波谷相互平行，所述固定板为左右对称的人字形起筋结构。
[0008]优选的是，所述固定板相邻两波峰之间有35
°‑
55
°
的夹角，所述固定板的厚度为0.7
‑
3mm。
[0009]优选的是，所述固定板波峰至波谷之间的高度为6
‑
10mm，所述固定板呈矩形，所述固定板的人字形起筋结构夹角范围为29
°‑
61
°
。
[0010]优选的是，所述相变材料为相变温度阈值为35℃
‑
45℃。
[0011]根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种相变电池热管理结构的设计方法，用于对第一方面所述的相变电池热管理结构进行设计，包括以下步骤：
[0012]获取电芯3000次循环最大膨胀力数据和安装极限尺寸数据作为设计输入；
[0013]根据所述电芯3000次循环最大膨胀力数据和安装极限尺寸数据确定相变电池热管理结构的极限尺寸数据；
[0014]采集多个电池电芯的温度，并根据多个所述电池电芯的温度中的最大值进行优化极限尺寸数据；
[0015]对所述相变电池热管理结构的结构强度进行校核。
[0016]优选的是，所述极限尺寸数据至少包括：极限尺寸平面投影面积、相变材料厚度和整体厚度。
[0017]优选的是，根据公式(1)、(2)和(3)分别确定所述极限尺寸平面投影面积、相变材料厚度和整体厚度：
[0018]S＝CM
×
CC
×
GC
×
sin A
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0019][0020][0021]其中：S为极限尺寸平面投影面积，CM为电芯3000次循环最大膨胀力数据，CC为容量相关结构系数，GC为安装极限尺寸数据，A为尺寸公差补偿参数，D为相变材料厚度，H为整体厚度，GB为设计长度极限尺寸，E为安全尺寸系数，B为重量补偿参数。
[0022]根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种集成化电池模组，包括多个电池电芯，还包括第一方面所述的相变电池热管理结构，相邻两个所述电池电芯形成电芯组，相邻两个所述电芯组之间设置有相变电池热管理结构，所述相变电池热管理结构边沿与水平方向夹角为35
°‑
50
°
。
[0023]根据本专利技术实施例的第四方面，提供一种电池总成，包括下箱体(4)，其特征在于，还包括第三方面所述的集成化电池模组，所述集成化电池模组安装于下箱体内。
[0024]根据本专利技术实施例的第五方面，提供一种电动车辆，包括车辆本体，其特征在于，还包括第四方面所述的电池总成。
[0025]本专利技术相对于现有而言具有的有益效果：
[0026]本专利技术公开了一种相变电池热管理结构、电池总成及电动车辆，可以实现电池热管理结构件的高度集成、电池模组的可靠固定成组，提升电池总成的热管理性能、热管理一致性及使用寿命，且结构简单、集成化高、热管理性能好。
附图说明
[0027]图1是本专利技术一种相变电池热管理结构的等轴测视图。
[0028]图2是本专利技术一种相变电池热管理结构的主视图。
[0029]图3是本专利技术一种相变电池热管理结构中固定板的等轴测视图。
[0030]图4本专利技术一种集成化电池模组的等轴测视图。
[0031]图5本专利技术一种集成化电池模组的主视图。
[0032]图6本专利技术一种电池总成的等轴测视图。
[0033]其中，1
‑
固定板，2
‑
相变材料，3
‑
电池电芯，4
‑
下箱体。
具体实施方式
[0034]以下根据附图1
‑
6对本专利技术做进一步说明：
[0035]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
[0036]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0037]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0038]如图1
‑
2所示，本专利技术第一实施例在现有技术的基础上提供了一种相变电池热管理结构，包括：两个结构相同的固定板1和相变材料2，相变材料2在两个固定板1之间，下面将分别介绍一下上述组件的结构。
[0039]首先介绍一下固定板1，如图3所示，固定板1呈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相变电池热管理结构，其特征在于，包括两个结构相同的固定板(1)，两个所述固定板(1)之间填充有相变材料(2)，所述固定板(1)的横截面为波浪形或锯齿形，两个所述固定板(1)的波峰相互平行且波谷相互平行，所述固定板(1)为左右对称的人字形起筋结构。2.根据权利要求1所述的相变电池热管理结构，其特征在于，所述固定板(1)相邻两波峰之间有35
°‑
55
°
的夹角，所述固定板(1)的厚度为0.7
‑
3mm。3.根据权利要求2所述的相变电池热管理结构，其特征在于，所述固定板(1)波峰至波谷之间的高度为6
‑
10mm，所述固定板(1)呈矩形，所述固定板(1)的人字形起筋结构夹角范围为29
°‑
61
°
。4.根据权利要求3所述的相变电池热管理结构，其特征在于，所述相变材料(2)为相变温度阈值为35℃
‑
45℃。5.一种相变电池热管理结构的设计方法，其特征在于，用于对权利要求1
‑
4中任意一项所述的相变电池热管理结构进行设计，包括以下步骤：获取电芯3000次循环最大膨胀力数据和安装极限尺寸数据作为设计输入；根据所述电芯3000次循环最大膨胀力数据和安装极限尺寸数据确定相变电池热管理结构的极限尺寸数据；采集多个电池电芯(2)的温度，并根据多个所述电池电芯(2)的温度中的最大值进行优化极限尺寸数据；对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢军，于长虹，李黎黎，曹云飞，南海，尹炳江，陈蓓娜，岳振东，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：