电池组制造技术

一种电池组模块，该模块包括温度调节系统以及多个单体电池或多个电池组，所述温度调节系统包括泵、温度调节器、流通通道和流体介质，所述流体介质填充于所述流通通道中，所述流通通道与所述泵的流入口连接，并与所述泵的流出口连接，从而形成所述流体介质的循环回路，所述温度调节器用于使所述流通通道中的所述流体介质加热或冷却，以对设置在所述循环回路周围的所述单体电池或电池组加热或者散热。所述电池组温度调节系统可以向电池组提供恒定、高效能的温度调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池组，尤其涉及电池组的温度调节系统。
技术介绍
电池在充放电过程中会产生大量的热量，该热量不仅会影响电池的性能，更严重 地，当热量积聚到一定程度后，很可能会引起热失控而爆炸。对于汽车用的锂离子电池组 来说，散热是非常必要的。现有技术中，通常采用外循环的方式对电池组散热，例如通过向 电池组吹送来自电池组模块外部的冷空气，并将流经电池组后的空气排放到电池组模块外 部，也就是与外部形成大循环。这种散热方式通常会将外部空气中的湿气带入电池组模块， 不利于电池组的稳定工作。 此外，一些电池，尤其是动力电池，根据需要可能会在低温环境下工作。在低温环 境下工作时，电池在低温环境中的工作性能较差，例如，锂电池的最佳工作温度在15_35°C。 电池组低于ot:工作时，由于电解液的粘度增大使得离子运动受到较大阻力，扩散能力也降 低，因此电池的充放电性能及循环寿命会受到很大的影响，特别是电池的充电性能，如电池 在-2(TC时只能充50_60%容量。因此，低温下工作时，需要对电池组进行低温加热。
技术实现思路
为解决上述问题，需要一种在考虑电池组散热的同时还需要考虑对电池组低温加 热的温度调节系统。 本专利技术提供一种电池组模块，该模块包括温度调节系统以及多个单体电池或多个 电池组，所述温度调节系统包括泵、温度调节器、流通通道和流体介质，所述流体介质填充 于所述流通通道中，所述流通通道与所述泵的流入口连接，并与所述泵的流出口连接，从而 形成所述流体介质的循环回路，所述温度调节器用于使所述流通通道中的所述流体介质加 热或冷却，以对设置在所述循环回路周围的所述单体电池或电池组加热或者散热。 所述温度调节器可以根据需要而选择性地对所述流体介质加热或冷却，以调节电 池组的温度。所述流体介质可以采用液体或气体，由于本专利技术是内循环结构，不会将外部的 湿气带进电池，保证电池在恒定的环境下工作。此外，本专利技术的所述泵既是循环的入口也是 循环的出口 ，可以有效提高热量的利用率。附图说明 图1为本专利技术的电池组模块的一种实施方式的示意图； 图2为本专利技术的电池组模块的另一种实施方式的示意图。具体实施例方式图1所示为本专利技术的一种电池组模块的实施方式，其中，本专利技术的电池组模块包 括多个单体电池6和温度调节系统，该温度调节系统包括泵1、温度调节器2、流通通道3和流体介质。流体介质填充在流通通道3中，流通通道3的一端与泵1连接于流入口 4，并延 伸穿过温度调节器2，流通通道3的另一端与泵1连接于流出口 5，流体介质在流通通道3 内沿箭头所示方向流动，从而形成流体介质的内循环结构，流体介质被泵1加压挤出，经温 度调节器2进行温度调节后通过流通通道3，温度调节器2用于使流通通道3中的流体介质 加热或冷却，以对设置在所述循环回路周围的单体电池6加热或者散热。 如图1所示，单体电池6设置在流通通道3周围，优选地设置在流通通道3构成的 循环回路所包围的区域内，并使各单体电池6之间的空隙保持电绝缘，以得到最佳的温度 调节效果。本专利技术人研究发现，在动力电池等大型电池中，在充电和放电时，电池的充放电 电流很大，容易引起整个电池的温度变化。并且，电路由电池中间部位向电池两端流动是一 个电流集中的过程，即越靠近电池两端的方向，电流密度越高，温度也就越高。尤其在电极 端子上，由于电极端子的面积相对较小，而且是容易发热的金属材质，因此电极端子上温度 最高，是电池散热的关键部位，也是电池安全性的重要环节。另外电极的极耳连接处、电极 端子连接处都是物理连接，其阻抗比电化学反应的阻抗较大，这也是电极端子温度很高的 一个主要原因。因此，可以在单体电池6的电极端设置热传导部件(如传导电极附近热量的 电极散热片或者电极端子本身)，并将该热传导部件引出并使其至少一部分密封设置(如 注塑)在流通通道3内部，使得流体介质对该部件直接冷却或加热。 此外，流通通道3可以形成多个循环回路，如图l所示的实施方式中，泵l包括一 个流入口 4和多个流出口 5，流通通道3包括一个流体介质流入方向和多个流体介质流出方 向(图1中的箭头方向)，从而构成多个循环回路；如图2所示的实施方式中，泵1包括多 个流入口 4和多个流出口 5，流通通道3包括多个流体介质流入方向和多个流体介质流出方 向，从而构成多个循环回路。 此外，流体介质可以选择液体或气体，使用液体流体介质时要求液体绝缘、无腐蚀 性，优选使用硅油等液态流体介质。气体可以选择热存储量较高的气体或掺杂有吸热泡沫 颗粒的空气。 根据不同的工作环境，使温度调节器2可以用于电池组的散热或低温加热。温度 调节器2可以设置在流通通道3构成的循环回路中，并包括冷却组件和加热组件。优选地， 所述冷却组件和加热组件为可控恒温冷却组件和加热组件，以对电池组提供恒定的工作温 度。此外，冷却组件和加热组件可以设置在流通通道3中，还可以分别设置在流通通道3的 管道的内部和外壁，或者分别设置在流通通道3的管道的外壁上，以对流通通道3内流过的 流体介质冷却或加热。在本实施方式中，温度调节器2设置在泵1的流入口附近，冷却组件 可以为冷凝器8(如空调的冷凝器)，加热组件可以为线圈加热件或陶瓷加热件9。 可以通过手动选择加热组件或冷却组件工作。此外，所述电池组模块还可以包括 温度传感器和控制起动器(未示出)，温度传感器(可设置在单体电池的电极端子上)测得 电池组模块的温度而向控制起动器传送信号，控制起动器根据接收到的信号控制所述温度 调节系统的运转，选择冷却组件或加热组件工作，从而自动对电池组散热或加热。优选地， 温度传感器可以是热敏电阻式传感器，控制起动器可以是微处理器或PLC，可以将控制起动 器设置在温度调节器2上。 下面将详细介绍本专利技术的电池组的温度调节系统的工作过程。 当温度传感器测得的电池组模块的充放电或工作温度高于预定温度如55t:时，控制起动器使所述温度调节系统起动，并使温度调节器2中的冷凝器8工作。所述温度调节 系统用于电池组的散热。流体介质经泵1的加压而进入流入口 4，并沿流通通道3流入温度 调节器2中，冷凝器8的运转使流体介质的温度降低。低温流体介质从温度调节器2流出 后，沿流通通道3流动，并与设置在流通通道3周围的单体电池6进行热交换(单体电池6 的电极散热片设置在流通通道3内时，流体介质还可以直接与电极散热片进行热交换)，带 走电池散发的热量。经过热交换并吸收了多余的热量以后，流体介质沿流通通道3经流出 口 5流回泵1形成内循环。随后，流体介质被泵1再次加压而流入温度调节器2，经冷凝器 8冷却，沿流通通道3流动而继续散热循环。 同样地，当温度传感器测得的电池组模块的工作温度低于预定温度如-l(TC时，控 制起动器使所述温度调节系统起动，并使温度调节器2中的陶瓷加热件9工作，所述温度调 节系统用于电池组的低温加热。流体介质经泵1的加压而进入流入口 4并沿流通通道3流 入温度调节器2中，陶瓷加热件9的运转加热流体介质。加热的流体介质从温度调节器2 流出后，沿流通通道3流动，并与设置在流通通道3周围的单体电池6进行热交换，对低温 下工作的电池组进行低温加热。经过热交换的流体介质沿流通通道3经流出口 5流回泵1 形成内循环。随后，流体介质被泵1再次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组模块，该模块包括温度调节系统以及多个单体电池或多个电池组，所述温度调节系统包括泵、温度调节器、流通通道和流体介质，所述流体介质填充于所述流通通道中，所述流通通道与所述泵的流入口连接，并与所述泵的流出口连接，从而形成所述流体介质的循环回路，所述温度调节器用于使所述流通通道中的所述流体介质加热或冷却，以对设置在所述循环回路周围的所述单体电池或电池组加热或者散热。

【技术特征摘要】
一种电池组模块，该模块包括温度调节系统以及多个单体电池或多个电池组，所述温度调节系统包括泵、温度调节器、流通通道和流体介质，所述流体介质填充于所述流通通道中，所述流通通道与所述泵的流入口连接，并与所述泵的流出口连接，从而形成所述流体介质的循环回路，所述温度调节器用于使所述流通通道中的所述流体介质加热或冷却，以对设置在所述循环回路周围的所述单体电池或电池组加热或者散热。2. 根据权利要求1所示的电池组模块，其中，所述泵设置有至少一个流入口和至少一 个流出口 ，所述流通通道可以形成多个循环回路。3. 根据权利要求2所述的电池组模块，其中，所述单体电池或电池组设置在被所述循 环回路包围的区域内。4. 根据权利要求3所述的电池组模块，其中，所述单体电池或电池组的电极端设置有 热传导部件，该热传导部件的至少一部分位于所述流通通道内。5. 根据权利要求1所述的电池组模块，其中，所述温度调节器包括加热组件和冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑卫鑫，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]