一種電池冷卻裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電池冷卻裝置，包括：電池,所述電池具有外殼，所述外殼的外表面設(shè)有絕緣層形成外絕緣外殼；外套殼，用以容納冷卻液，所述外套殼由上殼體、下殼體構(gòu)成，所述上殼體、下殼體圍成套殼空腔，所述外套殼設(shè)置有進(jìn)液口及出液口；主板，用以裝配電池，所述主板開(kāi)設(shè)有若干個(gè)安裝孔；所述電池上部與所述主板密封安裝，所述外絕緣外殼的下部置于外套殼的套殼空腔中。本發(fā)明的外絕緣外殼浸泡于冷卻液中或者由套殼空腔中的流動(dòng)空氣冷卻，達(dá)到了保持電池縱向溫度均勻，及電池之間溫度均勻的目的。
【專利說(shuō)明】—種電池冷卻裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車、油電混合動(dòng)力汽車、或者燃料電池汽車動(dòng)力蓄電池?fù)Q熱設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種電池冷卻裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力來(lái)源，是提高整車性能和降低成本的關(guān)鍵一環(huán)，其溫度特性直接影響汽車的性能、壽命和耐久性，鋰離子電池因比能大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率低、允許工作溫度范圍寬、低溫效應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn)作為目前首選的動(dòng)力蓄電池，因此保證電池內(nèi)各個(gè)單電池工作在合理溫度范圍內(nèi)的同時(shí)需維持各個(gè)電池之間的溫度均勻性。目前采用的電池冷卻方式主要由液體冷卻和風(fēng)冷卻，風(fēng)冷卻是通過(guò)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)將電池的熱量經(jīng)過(guò)排風(fēng)風(fēng)扇帶走，但是該冷卻方式不適合用于高放電倍率和高溫的運(yùn)行環(huán)境中。
[0003]液冷卻系統(tǒng)如圖1所示，在水泵D的驅(qū)動(dòng)下冷卻液體流經(jīng)換熱器C和電池包A底部的電池導(dǎo)熱板B，將電池內(nèi)部的熱量導(dǎo)出，但電池內(nèi)部的熱量需要通過(guò)電池內(nèi)的電極和電解質(zhì)將熱量沿豎直方向傳遞到電池底部的電池導(dǎo)熱板B上，熱傳導(dǎo)路徑長(zhǎng)，導(dǎo)致傳熱熱阻大、換熱效率低、豎直方向的溫差較大、對(duì)外部冷卻系統(tǒng)性能要求較苛刻；且電池導(dǎo)熱板B內(nèi)部的冷卻液體是依次流過(guò)每個(gè)電池包A底部，流經(jīng)每個(gè)電池導(dǎo)熱板B的冷卻液體溫度不一致，從而導(dǎo)致電池包A與電池包A之間的溫差較大，無(wú)法保證電池與電池之間的溫度的均勻性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電池冷卻裝置，提高了電池與冷卻液之間的換熱效率，達(dá)到了減小單節(jié)電池的上下溫差，及電池之間溫差的目的。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種電池冷卻裝置，包括:
[0006]電池，所述電池具有外殼，所述外殼的外表面設(shè)有絕緣層形成外絕緣外殼；
[0007]外套殼，用以容納冷卻液，所述外套殼由上殼體、下殼體構(gòu)成，所述上殼體、下殼體圍成套殼空腔，所述外套殼設(shè)置有進(jìn)液口及出液口 ；
[0008]主板，用以裝配電池，所述主板開(kāi)設(shè)有若干個(gè)安裝孔；
[0009]所述電池上部與所述主板密封安裝，所述外絕緣外殼的下部置于外套殼的套殼空腔中，所述外絕緣外殼(2)的底部懸空，或者，所述外絕緣外殼(2)的底部與下殼體(42)的內(nèi)壁底部接觸。
[0010]進(jìn)一步的，所述絕緣層采用噴涂或包裹或熱縮工藝制成。
[0011]進(jìn)一步的，所述絕緣層采用高分子聚合物材料制成。
[0012]進(jìn)一步的，所述絕緣層采用陶瓷粉末或樹(shù)脂或聚酰亞胺或特氟龍材料或絕緣膠帶制成。
[0013]進(jìn)一步的，所述外絕緣外殼與安裝孔通過(guò)焊接或者快插或者卡接或者橡膠圈密封或者橡膠密封墊片密封或者液狀密封膠或者膏狀密封膠固定或螺紋密封固定。
[0014]進(jìn)一步的，所述主板為鋁合金或不銹鋼或塑料或樹(shù)脂材料，所述外絕緣外殼為鋁合金或不銹鋼材料或塑料或鋁塑膜，所述外絕緣外殼為方形或圓形。
[0015]進(jìn)一步的，所述電池為復(fù)數(shù)個(gè)，復(fù)數(shù)個(gè)所述電池的尺寸相同；或復(fù)數(shù)個(gè)電池平均分為兩類，第一類電池的橫截面積是第二類電池橫截面積的二倍，且第一類電池排列于鄰近所述進(jìn)水口的位置，第二類電池排列于鄰近所述出水口的位置；或所述復(fù)數(shù)個(gè)所述電池平均分為三類，所述第一類電池的橫截面積是第二類電池橫截面積的二分之三倍、第一類電池的橫截面積是第三類電池橫截面積的三倍，從鄰近所述進(jìn)水口的位置開(kāi)始依次排列有第一類電池、第二類電池和第三類電池；
[0016]所述主板的各個(gè)安裝孔的尺寸與對(duì)應(yīng)的每一類電池的外絕緣外殼的尺寸相適應(yīng)。
[0017]所述外套殼的套殼內(nèi)腔內(nèi)充入冷卻液，所述外絕緣外殼的下部懸空在冷卻液上方或置于冷卻液中，所述冷卻液流向?yàn)樽笥蚁蛄鲃?dòng)或前后向流動(dòng)。
[0018]若干個(gè)電池整齊排列與所述主板密封安裝，或者，若干個(gè)電池錯(cuò)開(kāi)排列與所述主板密封安裝。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:電池上部與所述主板密封安裝，所述外絕緣外殼的下部置于外套殼的套殼空腔中，外絕緣外殼浸泡于冷卻液中或者由套殼空腔中的流動(dòng)空氣冷卻，達(dá)到了保持電池縱向溫度均勻，及電池之間溫度均勻的目的。
[0020]外套殼設(shè)置有進(jìn)液口及出液口，有利于冷卻液體的流動(dòng)，提高了電池的換熱效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]圖1為現(xiàn)有的冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是外表面設(shè)有絕緣層的電池示意圖；
[0024]圖3是安裝密封圈、絕緣墊的電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是電池與主板密封連接的示意圖；
[0026]圖5是電池安裝主板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6是各電池安裝在主板上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7是外套殼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖8是電池的一種密封方式；
[0030]圖9是電池的另一種密封方式；
[0031]其中，1、電池，2、外絕緣外殼，3、主板，4、外套殼，41、上殼體，42、下殼體，11、密封圈，12、電絕緣墊，13、排氣口。

【具體實(shí)施方式】
[0032]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0033]如圖1至圖7所不,一種電池冷卻裝置,包括:電池I,電池I具有外殼，夕卜殼的外表面設(shè)有絕緣層形成外絕緣外殼2。外殼可以采用金屬外殼、非金屬外殼或者復(fù)合材料材料，復(fù)合材料例如可以選用鋁塑膜。
[0034]外套殼4,用以容納冷卻液,外套殼4由上殼體41、下殼體42構(gòu)成,上殼體41、下殼體42圍成套殼空腔，外套殼4設(shè)置有進(jìn)液口及出液口，也可以流通空氣，通過(guò)冷卻空氣進(jìn)行冷卻。
[0035]主板3，用以裝配電池1，主板3開(kāi)設(shè)有若干個(gè)安裝孔；電池I上部與所述主板3密封安裝，外絕緣外殼2的下部置于外套殼的套殼空腔中。外絕緣外殼2的底部懸空，或者，所述外絕緣外殼2的底部與下殼體42的內(nèi)壁底部接觸。安裝孔可以通過(guò)沖壓形成，也可以經(jīng)過(guò)注塑或切割形成。
[0036]在本實(shí)施例中，絕緣層采用噴涂或包裹或熱縮工藝制成，或者，絕緣層采用高分子聚合物材料制成，或者，絕緣層采用陶瓷粉末或樹(shù)脂或聚酰亞胺或特氟龍材料制成。絕緣層還可采用絕緣膠帶，還可以是這些密封絕緣方式的組合。
[0037]在本實(shí)施例中，外絕緣外殼2與安裝孔密封固定，固定密封固定方式為:外絕緣外殼2與安裝孔通過(guò)焊接或者快插或者卡接或者橡膠圈密封或者橡膠密封墊片密封或者液狀密封膠或者膏狀密封膠固定或者采用如圖3所示的螺紋密封固定。
[0038]如圖3至圖5所示，電池I上的電極呈螺栓狀，在兩電極上分別套裝電絕緣墊12和密封圈11，并且在電池I的上端具有一個(gè)排氣口 13，電池I的兩電極穿過(guò)主板3上的安裝孔連接螺母然后固定住，電池I的上端部密封面(密封正負(fù)電極、排氣孔)與主板3之間形成密封配合。
[0039]如圖8和圖9所不,對(duì)電池I的密封的密封方式:將正負(fù)電極、排氣孔13 (或者安全閥)通過(guò)密封圈11密封起來(lái)，并與冷卻液隔離；當(dāng)然，密封方式也有很多種，本專利包括各種密封方式，不局限于某種具體的密封方式。
[0040]主板3為鋁合金或不銹鋼或塑料或樹(shù)脂材料，所述外絕緣外殼為鋁合金或不銹鋼材料或塑料或鋁塑膜，所述外絕緣外殼為方形或圓形。
[0041]若干個(gè)電池I整齊排列與主板3密封安裝，或者，若干個(gè)電池I錯(cuò)開(kāi)排列與主板3密封安裝。
[0042]外套殼的套殼內(nèi)腔內(nèi)充入冷卻液，外絕緣外殼的下部懸空在冷卻液上方或置于冷卻液中，所述冷卻液流向?yàn)樽笥蚁蛄鲃?dòng)或前后向流動(dòng)。
[0043]本實(shí)施例中，外絕緣外殼的下部置于冷卻液中，減小了電池I與冷卻液之間的傳熱熱阻，達(dá)到了保持電池I縱向溫度均勻，及電池I之間溫度均勻的目的；經(jīng)外套殼4上的進(jìn)液口和出液口，便于冷卻液的流動(dòng)，提高電池I的換熱效率。
[0044]本實(shí)施例不僅適用于將動(dòng)力電池I產(chǎn)生的熱量高效均勻地導(dǎo)出電池1，也適用于將外部的熱量導(dǎo)入電池I，以及適用于對(duì)液體PTC電加熱器。
[0045]在優(yōu)選的實(shí)施例中，電池I為復(fù)數(shù)個(gè)，復(fù)數(shù)個(gè)電池I的尺寸相同；或復(fù)數(shù)個(gè)電池I平均分為兩類，第一類電池的橫截面積是第二類電池橫截面積的二倍，且第一類電池排列于鄰近進(jìn)水口的位置，第二類電池排列于鄰近出水口的位置；或復(fù)數(shù)個(gè)電池I平均分為三類，第一類電池的橫截面積是第二類電池橫截面積的二分之三倍、第一類電池的橫截面積是第三類電池橫截面積的三倍，從鄰近進(jìn)水口的位置開(kāi)始依次排列有第一類電池、第二類電池和第三類電池。
[0046]該浸泡式冷卻不僅可用于方形電池，也適用于圓形電池。
[0047]主板3的各個(gè)安裝孔的尺寸與對(duì)應(yīng)的每一類電池的內(nèi)絕緣外殼或外絕緣外殼2的尺寸相適應(yīng)。
[0048]根據(jù)冷卻液體的流向可知第一排的電池I周圍的冷卻溫度最低，電池I的溫度最低，冷卻效果好，因此分批的減小電池I的橫截面積，可減小電池I的徑向傳熱熱阻，減小電池I芯內(nèi)部與外部冷卻液體之間的溫度差，通過(guò)減小冷卻液體下游電池I橫截面積的方式可使外套殼4內(nèi)部所有電池I的中心溫度平衡，以保持電池I本身的性能達(dá)到最佳效果，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，也可通過(guò)定期(I小時(shí)或I天)將冷卻液體的進(jìn)水口和出水口進(jìn)行切換，以保持流道前后的電池I溫度分布更均勻。電池I之間的間距為均勻的，間距為2mm?5mm之間，鄰近側(cè)壁的電池I與側(cè)壁之間的距離為5mm?7mm之間；電池I之間的間距也可是非等間距的。
[0049]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電池冷卻裝置，其特征在于，包括: 電池(1)，所述電池(I)具有外殼，所述外殼的外表面設(shè)有絕緣層形成外絕緣外殼(2)； 外套殼(4)，用以容納冷卻液，所述外套殼(4)由上殼體(41)、下殼體(42)構(gòu)成，所述上殼體(41)、下殼體(42)圍成套殼空腔，所述外套殼(4)設(shè)置有進(jìn)液口及出液口 ； 主板(3)，用以裝配電池(I)，所述主板(3)開(kāi)設(shè)有若干個(gè)安裝孔； 所述電池(I)上部與所述主板(3)密封安裝，所述外絕緣外殼(2)的下部置于外套殼的套殼空腔中，所述外絕緣外殼(2)的底部懸空，或者，所述外絕緣外殼(2)的底部與下殼體(42)的內(nèi)壁底部接觸。
2.如權(quán)利要求1所述電池冷卻裝置，其特征在于，所述絕緣層采用噴涂或包裹或熱縮工藝制成。
3.如權(quán)利要求1所述電池冷卻裝置，其特征在于，所述絕緣層采用高分子聚合物材料制成。
4.如權(quán)利要求3所述電池冷卻裝置，其特征在于，所述絕緣層采用陶瓷粉末或樹(shù)脂或聚酰亞胺或特氟龍材料或絕緣膠帶制成。
5.如權(quán)利要求1所述電池冷卻裝置，其特征在于，所述外絕緣外殼(2)與安裝孔通過(guò)焊接或者快插或者卡接或者橡膠圈密封或者橡膠密封墊片密封或者液狀密封膠或者膏狀密封膠固定或螺紋密封固定。
6.如權(quán)利要求1所述電池冷卻裝置，其特征在于，所述主板(3)為鋁合金或不銹鋼或塑料或樹(shù)脂材料，所述外絕緣外殼為鋁合金或不銹鋼材料或塑料或鋁塑膜，所述外絕緣外殼為方形或圓形。
7.如權(quán)利要求1所述電池冷卻裝置，其特征在于，所述電池(I)為復(fù)數(shù)個(gè)，復(fù)數(shù)個(gè)所述電池⑴的尺寸相同；或復(fù)數(shù)個(gè)電池⑴平均分為兩類，第一類電池的橫截面積是第二類電池橫截面積的二倍，且第一類電池排列于鄰近所述進(jìn)水口的位置，第二類電池排列于鄰近所述出水口的位置；或所述復(fù)數(shù)個(gè)所述電池(I)平均分為三類，所述第一類電池的橫截面積是第二類電池橫截面積的二分之三倍、第一類電池的橫截面積是第三類電池橫截面積的三倍，從鄰近所述進(jìn)水口的位置開(kāi)始依次排列有第一類電池、第二類電池和第三類電池； 所述主板(3)的各個(gè)安裝孔的尺寸與對(duì)應(yīng)的每一類電池的外絕緣外殼(2)的尺寸相適應(yīng)。
8.如權(quán)利要求1所述電池冷卻裝置，其特征在于，所述外套殼的套殼內(nèi)腔內(nèi)充入冷卻液，所述外絕緣外殼的下部懸空在冷卻液上方或置于冷卻液中，所述冷卻液流向?yàn)樽笥蚁蛄鲃?dòng)或前后向流動(dòng)。
9.如權(quán)利要求1所述電池冷卻裝置，其特征在于，若干個(gè)電池(I)整齊排列與所述主板(3)密封安裝，或者，若干個(gè)電池(I)錯(cuò)開(kāi)排列與所述主板(3)密封安裝。
【文檔編號(hào)】H01M10/617GK104466300SQ201410741687
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
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