該發(fā)明涉及動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是新能源汽車動(dòng)力電池散熱系統(tǒng)及新能源車。

背景技術(shù)：

目前我國(guó)流行鋰離子動(dòng)力電，磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。

鋰離子電池的正極材料有很多種，主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料，而其它正極材料由于多種原因，目前在市場(chǎng)上還沒有大量生產(chǎn)。磷酸鐵鋰也是其中一種鋰離子電池。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程，這一原理與鈷酸鋰、錳酸鋰完全相同。

磷酸鐵鋰電池，同樣有危險(xiǎn)性。因?yàn)?，磷酸鐵鋰也是一種鋰離子電池。從材料的原理上講，磷酸鐵鋰也是一種嵌入/脫嵌過程，這一原理與鈷酸鋰、錳酸鋰完全相同。而鋰的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，很容易燃燒，當(dāng)電池充放電時(shí)，電池內(nèi)部持續(xù)升溫，活化過程中所產(chǎn)生的氣體膨脹，電池內(nèi)壓加大，壓力達(dá)到一定程度，如外殼有傷痕，即會(huì)破裂，引起漏液、起火甚至爆炸。

從技術(shù)理論來看，磷酸鐵鋰電池，對(duì)電池的起火爆炸等危險(xiǎn)性有小部分的改善，但很不徹底，危險(xiǎn)性一樣突出。

在各種情況下，電池外部短路、內(nèi)部短路、過充都存在發(fā)生危險(xiǎn)的可能。

如何化解上述的風(fēng)險(xiǎn)，是本領(lǐng)域的重要研究方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供動(dòng)力電池散熱系統(tǒng)，首先用于解決電池包中各個(gè)電芯之間散熱不充分的問題，提供一種在一定溫度范圍內(nèi)可控的溫度場(chǎng)近似恒溫的動(dòng)力電池組，同時(shí)解決電芯發(fā)熱膨脹帶來的電機(jī)錯(cuò)位的問題，同時(shí)，便于組裝和生產(chǎn)，模塊化，降低使用和制造成本。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種動(dòng)力電池散熱系統(tǒng)，包括動(dòng)力電池包和風(fēng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于，

所述動(dòng)力電池包包括殼體、陶瓷殼、金屬弧形板、上接頭、下接頭、上罩和下罩；所述殼體是由四個(gè)側(cè)板組成的鋁合金外殼；

所述陶瓷殼為上、下通透的陶瓷燒結(jié)件，所述陶瓷殼的四個(gè)側(cè)面分別設(shè)置有向內(nèi)凹陷的定位突卡，且所述陶瓷殼的厚度不大于0.5毫米；

所述金屬弧形體為“(”形的金屬薄板沖壓件，在陶瓷殼的四個(gè)轉(zhuǎn)角處分別設(shè)置一個(gè)金屬弧形體，所述金屬弧形體的兩邊沿卡設(shè)在上述的定位突卡上，在四個(gè)金屬弧形體中央位置卡入一個(gè)圓柱鋰電池電芯，所述電芯外表面與四個(gè)金屬弧形板為線接觸；

在陶瓷殼上、下兩端分別固定一個(gè)上接頭和下接頭，其中上、下接頭結(jié)構(gòu)相同且對(duì)稱設(shè)置，所述上接頭是由環(huán)形部、卡爪和鎖扣組成的工程塑料注塑件，所述環(huán)形部為方形，在每一個(gè)邊上設(shè)置有一個(gè)卡爪，每一個(gè)卡爪分別與陶瓷殼上所述定位突卡進(jìn)行配合，

在上接頭上固定一個(gè)上罩，在下接頭下固定一個(gè)下罩，其中，上、下罩結(jié)構(gòu)相同且對(duì)稱設(shè)置，所述上罩為四棱錐狀的工程塑料注塑殼，所述上罩一端端口與上接頭的環(huán)形部配合并在兩者之間使用卡扣進(jìn)行配合，所述上罩另一端具有冷風(fēng)進(jìn)口，所述下罩一端端口與下接頭的環(huán)形部配合并在兩者之間使用卡扣進(jìn)行配合，所述下罩另一端具熱風(fēng)出口；

相鄰的電芯之間電連接為銅鎳復(fù)合片，且在上、下接頭上分別設(shè)置有容銅鎳復(fù)合片引出的缺口；

多個(gè)電芯通過并聯(lián)的方式形成一列，在每一個(gè)冷風(fēng)進(jìn)口通過一個(gè)彎管連接到第一支管上，多個(gè)第一支管匯集后連接到進(jìn)風(fēng)管上處，每一個(gè)熱風(fēng)出口通過一個(gè)彎管連接到第二支管中，多個(gè)第二支管連接到出風(fēng)管處；

所述進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管通過風(fēng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)風(fēng)源進(jìn)行連接。

進(jìn)一步地，所述電芯為圓柱形鋰電電芯。

進(jìn)一步地，風(fēng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括風(fēng)機(jī)和風(fēng)閘。

進(jìn)一步地，所述第一支管和第二支管為軟管。

新能源車，包括車本體和動(dòng)力電池散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)力電池散熱系統(tǒng)為上述新能源車用動(dòng)力電池散熱系統(tǒng)，所述動(dòng)力電池包固定在車架上，多個(gè)動(dòng)力電池包的進(jìn)風(fēng)管匯集到第一總管道，出風(fēng)管匯集到第二總管道，其中第一總管連接一個(gè)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)外側(cè)連接第一進(jìn)氣口和第二進(jìn)氣口，其中第一進(jìn)氣口位于轎車駕駛室內(nèi)，且在駕駛室內(nèi)的第一進(jìn)氣口處設(shè)置有過濾棉，第二進(jìn)氣口位于后側(cè)行李箱內(nèi)，在第二進(jìn)氣口處設(shè)置有過濾裝置；

所述第二總管道連接第一出風(fēng)口、第二出風(fēng)口和第三出風(fēng)口，其中第一出風(fēng)口位于轎車駕駛室內(nèi)，第二出風(fēng)口位于行李箱內(nèi)，并與所述第二進(jìn)風(fēng)口匯合，第三出風(fēng)口位于車架底盤處。

所述過濾裝置為三級(jí)過濾，包括過濾棉、過濾布和過濾器。

本發(fā)明的有益效果是：

核心部件包括一個(gè)陶瓷殼，可以大量采購(gòu)，為無機(jī)耐溫零部件，無論是耐高溫、強(qiáng)度，絕緣性都能滿足鋰電池的使用要求，且在發(fā)生猛烈撞擊的情況下，可以發(fā)生破碎，吸收撞擊能量，提高新能源車的安全性能。

剩余的部件采用注塑件和鈑金件，比較利于成型和廉價(jià)，降低成本。

便于組裝，都是插接結(jié)構(gòu)，提高裝配效率，便于后期的維護(hù)。

冷風(fēng)根據(jù)設(shè)計(jì)路線在每一個(gè)電芯單體的周圍通過，且內(nèi)腔中的空間較大，可以使得風(fēng)速減緩，最大程度的與電芯發(fā)熱進(jìn)行熱交換產(chǎn)生較好的換熱效果。

弧形金屬板與電芯接觸，產(chǎn)生的熱量也被帶走，形成更好的熱交換效果。

附圖說明

圖1為圓柱形鋰電芯的立體圖。

圖2為一個(gè)電芯單元的立體圖。

圖3為電池包的立體圖。

圖4為圖3的全剖視圖。

圖5為多個(gè)電池包組合形成的電池組的立體圖。

圖6為一排電芯單元的立體圖。

圖7為上接頭的立體圖。

圖8為陶瓷殼的斷面圖。

圖9為省略上罩后的立體圖。

圖10為省略上接頭后的立體圖。

圖11為省略電芯后的立體圖。

圖12為電芯與金屬弧形板的配合示意圖。

圖13為本電池散熱系統(tǒng)在車中的布置示意圖。

圖14為電池散熱系統(tǒng)的進(jìn)、出風(fēng)風(fēng)路示意圖。

圖中：1殼體、2陶瓷殼、21定位突卡、3金屬弧形板、4上接頭、4’下接頭、41環(huán)形部、42卡爪、43鎖扣、5上罩、5’下罩、51冷風(fēng)進(jìn)口、511第一支管，52熱風(fēng)出口、521第二支管，6電芯、61銅鎳復(fù)合片、71第一總管道、72第二總管道、7風(fēng)機(jī)、711第一進(jìn)氣口、712第二進(jìn)氣口、721第一出風(fēng)口、722第二出風(fēng)口、723第三出風(fēng)口，73閘閥。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖14所示，針對(duì)現(xiàn)有缺陷，本發(fā)明的保護(hù)主體如下：

開發(fā)的是一種動(dòng)力電池散熱系統(tǒng)，現(xiàn)有的圓柱形鋰電池在安裝過程中存在兩種情況，一種是直接進(jìn)行捆綁，形成動(dòng)力電池包，這種動(dòng)力電池包存在的問題 是，容易積累熱量，造成溫度升高，自膨脹、漏液，針對(duì)這一問題，現(xiàn)有的解決方案是，增加一個(gè)框架，現(xiàn)有的框架具有熱證冷縮現(xiàn)象依然明顯，例如中國(guó)專利CN204927374U中公布的方案，其中支架采用注塑件，具有絕緣和定位的作用，可以方便圓柱形鋰電池的裝配，但是，上述的結(jié)構(gòu)沒有形成風(fēng)道，對(duì)于電芯的散熱沒有根本上解決。

要解決的技術(shù)難題在于：

難題一：在動(dòng)力電池工作期間，單個(gè)電芯存在熱脹效應(yīng)，多個(gè)電芯的膨脹量累計(jì)在電池包上，就會(huì)形成巨大的形變，造成電極位置的錯(cuò)位，目前的解決措施是，電極設(shè)計(jì)成U型，用于彌補(bǔ)電芯之間的位移和形變。

難題二：?jiǎn)蝹€(gè)電芯發(fā)生短路的情況下，由于電芯之間是靠近的，會(huì)引發(fā)相鄰之間的電芯的爆燃。

難題三：冷卻風(fēng)處于無序的流動(dòng)狀態(tài)，不能針對(duì)電芯進(jìn)行有效的降溫，不能在電芯附近形成均勻的風(fēng)場(chǎng)，各個(gè)電芯處的溫度不均勻，造成電芯內(nèi)阻不一致，耗電增加。

基于上述的描述，本發(fā)明提供的動(dòng)力電池散熱系統(tǒng)，包括動(dòng)力電池包和風(fēng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。

動(dòng)力電池包包括殼體1、陶瓷殼2、金屬弧形板3、上接頭4、下接頭4’、上罩5、下罩5’。

殼體1采用鋁合金材料，通過截取的方式制作，長(zhǎng)度與電芯的長(zhǎng)度吻合，殼體是由四個(gè)側(cè)板組成的長(zhǎng)方體，內(nèi)部用于安裝電芯。

陶瓷殼2為上、下通透的結(jié)構(gòu)，為陶瓷燒結(jié)件，包括四個(gè)側(cè)面，四個(gè)側(cè)面的中部設(shè)置有向內(nèi)凹陷的定位突卡21。陶瓷殼的厚度不大于0.5毫米，質(zhì)輕。具有很好的散熱性能。

在發(fā)生劇烈碰撞過程中，陶瓷殼粉碎性開裂可以吸收大量的碰撞能量。

金屬弧形體3，采用金屬薄板沖壓件，并經(jīng)過熱處理，具有一定彈性，金 屬弧形體為“(”形，具有一定的彈性，在陶瓷殼的四個(gè)轉(zhuǎn)角處分別設(shè)置一個(gè)金屬弧形體3，金屬弧形體的兩邊沿卡設(shè)在上述的定位突卡21上，圖11，形成定位，有一個(gè)預(yù)變形，然后在四個(gè)金屬弧形體中央位置卡入一個(gè)圓柱鋰電池電芯6，參考圖10，電芯6與四個(gè)金屬弧形板形成線接觸，參考圖12。

在陶瓷殼2的上端固定一個(gè)上接頭4，下端固定一個(gè)下接頭4’，其中上、下接頭結(jié)構(gòu)相同。以上接頭為例進(jìn)行說明，上接頭4，優(yōu)選工程塑料注塑件，包括環(huán)形部41、卡爪42和鎖扣43，環(huán)形部41為方形的結(jié)構(gòu)，在每一個(gè)邊上設(shè)置有一個(gè)卡爪42，卡爪一定的彈性，每一個(gè)卡爪分別與陶瓷殼上的凹陷的定位突卡進(jìn)行配合，即，卡在四個(gè)凹槽內(nèi)，并使得環(huán)形部41與上述的陶瓷殼的對(duì)齊。

在上接頭4上固定一個(gè)上罩5，在下接頭上固定一個(gè)下罩5’，其中，上、下罩結(jié)構(gòu)相同，以上罩為例進(jìn)行說明，上罩，優(yōu)選工程塑料注塑件，整體為四棱錐狀的殼體狀，其中，一端的四棱柱端口與上接頭的環(huán)形部配合，并在兩者之間使用卡扣進(jìn)行配合，在四棱柱的另一端具有一個(gè)收口，并設(shè)計(jì)成成圓形收口，上罩上的收口為冷風(fēng)進(jìn)口51。

下罩固定在下接頭上，對(duì)上罩對(duì)稱設(shè)置，且下罩上的接口為圓形收口，為熱風(fēng)出口52。

在上述的電芯的兩端分別焊接一銅鎳復(fù)合片61，用于相鄰之間的電芯6的連接，其中，銅鎳復(fù)合片為直的金屬片，并在銅鎳復(fù)合片的兩端為焊接點(diǎn)，通過焊接的方式與上述的電芯的兩個(gè)電極進(jìn)行電連接。

在上、下接頭上分別設(shè)置有容銅鎳復(fù)合片引出的缺口。

上述的多個(gè)電芯通過并聯(lián)的方式形成一列，形成一個(gè)單元，參考圖6，然后單元之間串聯(lián)，形成一個(gè)動(dòng)力電池包。

多個(gè)動(dòng)力電池包之間并聯(lián)連接形成汽車動(dòng)力源。

一個(gè)動(dòng)力電池包使用一個(gè)殼體進(jìn)行集成，參考圖3。

在每一個(gè)冷風(fēng)進(jìn)口51通過一個(gè)彎管連接到第一支管上511，多個(gè)第一支管 匯集后連接到進(jìn)風(fēng)管上處，每一個(gè)熱風(fēng)出口52通過一個(gè)彎管連接到第二支管521中，多個(gè)第二支管連接到出風(fēng)管處。

一種電動(dòng)轎車，其中設(shè)置有動(dòng)力電池，動(dòng)力電池包括多個(gè)動(dòng)力電池包，動(dòng)力電池包設(shè)置在車架的不同位置，多個(gè)動(dòng)力電池包的進(jìn)風(fēng)管匯集到第一總管道71，出風(fēng)管匯集到第二總管道72，其中第一總管連接一個(gè)風(fēng)機(jī)7，風(fēng)機(jī)外側(cè)連接一個(gè)兩個(gè)進(jìn)氣口，為便于區(qū)分，標(biāo)記為第一進(jìn)氣口711和第二進(jìn)氣口712，其中第一進(jìn)氣口711位于轎車駕駛室內(nèi)，且在駕駛室內(nèi)的第一進(jìn)氣口處設(shè)置有過濾棉，第二進(jìn)氣口712位于后側(cè)行李箱內(nèi)，在第二進(jìn)氣口處設(shè)置有過濾裝置。該過濾裝置為三級(jí)過濾，包括過濾棉、過濾布和過濾器，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)過濾。

第二總管道72連接三個(gè)出風(fēng)口，為便于區(qū)分，標(biāo)記為第一出風(fēng)口721、第二出風(fēng)口722和第三出風(fēng)口723，其中第一出風(fēng)口位于轎車駕駛室內(nèi)，第二出風(fēng)口位于行李箱內(nèi)，并與上述的第二進(jìn)風(fēng)口合并，對(duì)過濾裝置進(jìn)行反吹，具有一定的清理效果，第三出風(fēng)口723位于車架底盤處，用于排空。

在上述的三個(gè)出風(fēng)口和一個(gè)進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置有閘閥73，閘閥為電磁閥，通過電磁閥的切換，用于控制風(fēng)道的切換。

在冬季，室外低于0攝氏度時(shí)，起始階段需要對(duì)電池電芯進(jìn)行加熱，循環(huán)風(fēng)在第一進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)，采集的是駕駛室內(nèi)的空氣，對(duì)電池降溫后的熱風(fēng)返回到駕駛室內(nèi)，形成內(nèi)循環(huán)模式。

在夏季，室外溫度高于30攝氏度時(shí)，循環(huán)風(fēng)在第一進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)，采集的是駕駛室內(nèi)的空氣，對(duì)電池降溫后的熱風(fēng)通過第三出風(fēng)口外排，形成內(nèi)吸外排模式。

在春季或者秋季等季節(jié)，室外溫度在十多攝氏度，自第二進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)，然后自第三出風(fēng)口外排，形成循環(huán)模式。

通過上述多組模式的選擇，可以實(shí)現(xiàn)全天候的工作。

進(jìn)一步地，配合電池管理系統(tǒng)，可以在上述的下罩內(nèi)側(cè)集成一個(gè)溫度采集 元件，腔內(nèi)的溫度，通過控制風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)量控制電池包的溫度。

通過上述的實(shí)施，可以將電芯的溫度控制在20至40度之間的合理范圍內(nèi)，且各個(gè)電芯的溫度場(chǎng)均勻一致。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)擴(kuò)如本發(fā)明權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。