一种包覆式热管理系统及电池包技术方案

本发明专利技术具体涉及一种包覆式热管理系统，包括第一包覆件、第二包覆件和换热组件。其中，第一包覆件内部安装有工作模块；第二包覆件设置于第一包覆件上方，并与第一包覆件合装将工作模块包裹起来；使换热组件中的换热介质沿管道在第一包覆件和第二包覆件中循环流通对工作模块进行换热。本发明专利技术通过整体式主动热管理系统，形成包覆式液冷方案，提高产品的热交换效率，同时通过FDS工艺集成复合材料上盖与上液冷板，提高轻量化的同时进行集成化，降低成本；并基于电芯模块上表面的加热膜与整体包覆式液暖技术，更好地提高加热速率，使热管理系统中的电池包在冬季适应性更强，从而解决了动力电池散热性能不足的问题。电池散热性能不足的问题。电池散热性能不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种包覆式热管理系统及电池包


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种包覆式热管理系统及电池包。

技术介绍

[0002]随着制造业的快速发展，中国汽车工业面临着产业转型、降低排放、能源危机和低碳发展的挑战，发展新能源汽车已经成为降低汽车工业石油依赖和排气污染的唯一途径，中国政府为了推进新能源汽车工业，发布了一系列发展规划、财政补贴和税务鼓励计划，促进新能源汽车行业的发展。电池组是电动汽车的主要储能部件，由锂电池组成，直接影响到电动车的性能。由于车辆上装载电池的空间有限，正常运行所需的电池数目也较大，电池会以不同倍率放电，并以不同生热速率产生大量热量，再加上时间累积以及空间影响将会聚集大量热量从而导致电池组运行环境温度情况复杂多变。
[0003]电池包内温度上升严重影响电池组的电化学系统的运行、循环寿命、充电可接受性、电池包功率和能量、安全性和可靠性等。如果电动汽车电池组不能及时散热，将导致电池组系统的温度过高或分布不均匀，其结果将降低电池充放电循环效率，影响电池的功率和能量发挥，严重时还将导致热失控，影响系统安全性与可靠性；另外，由于发热电池体的密集摆放，中间区域必然热量聚集较多，边缘区域较少则增加了电池包中各单元之间的温度不均衡，这将造成各电池模块、单体性能的不均衡，最终影响电池性能的一致性及电池荷电状态(SOC)估计的准确性，影响到电动汽车的系统控制。
[0004]目前，动力电池散热研究可分为空气散热、液冷散热、固体相变材料散热和热管散热等方式，现有主要散热技术以前三种为主，而当前空气散热由于效率低、散热不明显逐渐被行业淘汰，固体相变材料则是由于成本高、不稳定不为行业接受，而液冷散热技术则是行业主流但由于该技术主要为单面进行热交换，散热效率并不高，且无法满足一些安全的防范措施，同时，从国家对电动汽车扶持方向来看，电动汽车电池包热管理系统必然朝着轻量化，高比能和高均温性方面发展。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种包覆式热管理系统及电池包通过整体式主动安全式的热管理系统，形成包覆式液冷方案，提高产品的热交换效率，同时通过FDS工艺集成复合材料上盖与上液冷板，提高轻量化的同时进行集成化，降低成本；并基于电芯模块上表面的加热膜与整体包覆式液暖技术，更好地提高加热速率，使热管理系统中的电池包在冬季适应性更强，从而解决了动力电池散热性能不足的问题。
[0006]本专利技术提供一种包覆式热管理系统，包括：
[0007]第一包覆件，所述第一包覆件内部安装有工作模块，所述第一包覆件侧面开设有第一进液口和第一出液口；
[0008]第二包覆件，所述第二包覆件侧面开设有第二进液口和第二出液口，所述第二包覆件设置于所述第一包覆件上方，并通过与所述第一包覆件合装将所述工作模块包裹起
来；
[0009]换热组件，所述换热组件通过管道与所述第一包覆件和所述第二包覆件连通，并使所述换热组件中的换热介质沿所述管道在所述第一包覆件和所述第二包覆件中循环流通对所述工作模块进行换热。
[0010]于本专利技术的一实施例中，所述换热组件包括：
[0011]第一热交换板，所述第一热交换板设置于所述第一包覆件上、并分别与所述第一进液口和所述第一出液口相连通；
[0012]第二热交换板，所述第二热交换板设置于所述第二包覆件上、并分别与所述第二进液口和所述第二出液口相连通；
[0013]其中，所述第一热交换板和所述第二热交换板分别与所述工作模块的上下两面相接触。
[0014]于本专利技术的一实施例中，所述第一热交换板上设置有加强梁，所述加强梁的两端固定于所述第一包覆件上，所述加强梁朝向所述第一热交换板的底面两侧设置有凹型槽。
[0015]于本专利技术的一实施例中，所述第二热交换板上设置固定螺栓，所述固定螺栓采用热熔自攻丝流钻螺钉(FlowDrill Screw FDS)工艺将所述第二热交换板集成固定至所述第二包覆件上。
[0016]于本专利技术的一实施例中，所述第二包覆件中设置有加热元件，所述加热元件固定于所述第二热交换板与所述工作模块之间，所述加热元件的两侧表面涂布有导热介质。
[0017]于本专利技术的一实施例中，所述工作模块在做功时处于放热/吸热状态，所述工作模块的换热功率小于做功时的放热/吸热功率，且所述工作模块的做功效率随自身的温度参数而变化。
[0018]于本专利技术的一实施例中，所述第一包覆件和所述第二包覆件包括：
[0019]包覆部分，所述第一包覆件和所述第二包覆件通过包覆部分合装，形成所述工作模块的包覆式结构；和
[0020]换热部分，所述换热部分设置于所述包覆部分朝向所述工作模块的一侧，并作为所述换热组件的安装空间。
[0021]于本专利技术的一实施例中，多个所述管道分别连通于所述换热组件和所述第一进液口、所述换热组件和所述第二出液口以及所述第一出液口和所述第二进液口之间，形成换热介质流通的回路。
[0022]于本专利技术的一实施例中，对所述工作模块进行加热时，所述换热组件向所述加热元件发出加热信号，使所述加热元件发热，使所述工作模块受热升温。
[0023]于本专利技术的一实施例中，对所述工作模块进行散热/加热时，所述换热组件中的换热介质从所述第一包覆件的第一进液口进入所述第一热交换板中，形成所述第一包覆件的液冷/液暖通道对所述工作模块的底面进行降温/升温，接着换热介质从所述第一出液口流入所述第二进液口并进入到所述第二热交换板中，形成所述第二包覆件的液冷/液暖通道对所述工作模块的顶面进行降温/升温，最后换热介质从所述第二出液口回流至所述换热组件中。
[0024]本专利技术还提供一种电池包，包括：
[0025]电芯模块；
[0026]下箱体，所述下箱体内部安装有电芯模块，所述下箱体侧面开设有第一进液口和第一出液口；
[0027]上盖，所述上盖侧面开设有第二进液口和第二出液口，所述上盖设置于所述下箱体上方并通过与所述下箱体合装将所述电芯模块包裹起来；
[0028]管道，所述管道连通于所述第一出液口和所述第二进液口之间；
[0029]其中，换热介质沿所述第一进液口进入所述下箱体中，接着从所述第一出液口沿所述第二进液口进入所述上盖中，最后从所述第二出液口流出，对所述电芯模块进行换热。
[0030]于本专利技术的一实施例中，所述下箱体的底面固设有液冷型材，所述液冷型材分别与所述第一进液口和所述第一出液口相连通，所述上盖的顶面固设有液冷板，所述液冷板分别与所述第二进液口和所述第二出液口相连通，所述液冷型材和所述液冷板包裹于所述电芯模块表面。
[0031]于本专利技术的一实施例中，所述上盖中设置有加热膜，所述加热膜粘贴固定于所述液冷板与所述电芯模块之间，所述加热膜的两侧表面涂布有导热胶。
[0032]本专利技术的有益效果：通过包覆式结构提高了热管理效率，并配合内置的加热膜以及对换热介质的PTC液暖，提高对电芯模块的加热速率，确保电池包的低温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包覆式热管理系统，其特征在于，包括：第一包覆件(1)，所述第一包覆件(1)内部安装有工作模块(10)，所述第一包覆件(1)侧面开设有第一进液口(11)和第一出液口(12)；第二包覆件(2)，所述第二包覆件(2)侧面开设有第二进液口(21)和第二出液口(22)，所述第二包覆件(2)设置于所述第一包覆件(1)上方，并通过与所述第一包覆件(1)合装将所述工作模块(10)包裹起来；换热组件(3)，所述换热组件(3)通过管道(300)与所述第一包覆件(1)和所述第二包覆件(2)连通，并使所述换热组件(3)中的换热介质沿所述管道(300)在所述第一包覆件(1)和所述第二包覆件(2)中循环流通对所述工作模块(10)进行换热。2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述换热组件(3)包括：第一热交换板(31)，所述第一热交换板(31)设置于所述第一包覆件(1)上、并分别与所述第一进液口(11)和所述第一出液口(12)相连通；第二热交换板(32)，所述第二热交换板(32)设置于所述第二包覆件(2)上、并分别与所述第二进液口(21)和所述第二出液口(22)相连通；其中，所述第一热交换板(31)和所述第二热交换板(32)分别与所述工作模块(10)的上下两面相接触。3.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述第一热交换板(31)上设置有加强梁(4)，所述加强梁(4)的两端固定于所述第一包覆件(1)上，所述加强梁(4)朝向所述第一热交换板(31)的底面两侧设置有凹型槽(41)。4.根据权利要求2所述的热管理系统，其特征在于，所述第二热交换板(32)上设置固定螺栓(321)，所述固定螺栓(321)采用热熔自攻丝流钻螺钉(FlowDrill Screw FDS)工艺将所述第二热交换板(32)集成固定至所述第二包覆件(2)上。5.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，所述第二包覆件(2)中设置有加热元件(322)，所述加热元件(322)固定于所述第二热交换板(32)与所述工作模块(10)之间，所述加热元件(322)的两侧表面涂布有导热介质(323)。6.根据权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，所述工作模块(10)在做功时处于放热/吸热状态，所述工作模块(10)的换热功率小于做功时的放热/吸热功率，且所述工作模块(10)的做功效率随自身的温度参数而变化。7.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，所述第一包覆件(1)和所述第二包覆件(2)包括：包覆部分，所述第一包覆件(1)和所述第二包覆件(2)通过包覆部分合装，形成所述工作模块的包覆式结构；和换热部分，所述换热部分设置于所述包覆部分朝向所述工作模块(10)的一侧，并作为所述换热组件(3)的安装空间。8.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：章驰威，郭永兴，陈贝，郭鹏，杨坤，童成操，
申请(专利权)人：江苏耀宁新能源创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：