新能源車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種新能源車，用于解決現(xiàn)有的電池組升溫問題。它所述動力電池散熱系統(tǒng)包括均溫組件(2)、安全蓄壓泄壓裝置(4)和散熱器(5)，其中，所述均溫組件包括左殼體、右殼體、導(dǎo)液片和進液管、出液管，其中，左、右殼體為對稱結(jié)構(gòu)，導(dǎo)液片內(nèi)部腔室為冷卻液通道，冷卻液通道的間隙在3毫米至8毫米之間，導(dǎo)液片的邊沿嵌入在左、右殼體的接縫內(nèi)，并在導(dǎo)液片的四周設(shè)置有聚乙烯膠槽形成膠縫，導(dǎo)液片兩側(cè)分別與左、右殼體之間形成均溫場，在導(dǎo)液片的兩側(cè)面上設(shè)置有中心孔和螺旋布液槽孔，殼體和導(dǎo)液片通過四根出液管和一根進液管進行連接，形成冷卻介質(zhì)流動通道。本發(fā)明可以對均溫組件中的冷卻介質(zhì)的流動速度加以控制，達到控制電池芯內(nèi)部溫度的目的。
【專利說明】
新能源車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]該發(fā)明涉及新能源動力車技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種電池性能更加的新能源車。
【背景技術(shù)】
[0002]動力電池是電動汽車的核心部件，其性能的高低直接影響電動汽車性能的好壞，其中動力電池一般體積較大，占據(jù)在車輛的底盤位置，其散熱效果很差。
[0003]現(xiàn)在的都更努力電池一般采用自然冷卻、風(fēng)冷或者水冷的方式進行，由于動力電池一般為鋰電池，以鋰電池為例，其內(nèi)部最佳充放電溫度不能高于140°C，外部溫度不能高于80°C，否則就會降低電池的使用壽命和充放電效果。
[0004]其中，三種散熱方式各有各的優(yōu)勢，自然冷卻由于冷卻效率低，逐步被淘汰，風(fēng)冷結(jié)構(gòu)簡單，是目前的市場主流，水冷由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是其冷卻效率和可控性是最高的，目前應(yīng)用較少，
【申請人】發(fā)現(xiàn)，目前的水冷一般都是采用大流量的循環(huán)水對電池芯進行強制冷卻，或者對電池包的殼體進行強制冷卻，在這一過程中，冷卻水往往是在所有電池芯中完成一個大循環(huán)，這一過程中，以一百塊電池芯為例，冷卻開始和結(jié)束處的冷卻介質(zhì)的溫度溫差在幾十度以上，使得電池包內(nèi)不同部位的溫度極度不均衡，這種現(xiàn)象會造成彼此串聯(lián)、并聯(lián)的電池芯之間的出現(xiàn)個體差異，進而影響整體的性能。
[0005]另外，由于現(xiàn)有的冷卻通道設(shè)計都是簡單的夾層設(shè)計，冷卻介質(zhì)在流動的過程中，并不能做到將冷的介質(zhì)直接作用在需要降溫的作用點，進一步地降低了對降溫點的降溫效果，也就是降溫效果不夠理想。
[0006]上述的電池溫控問題帶來的新能源車在安全性能上大打折扣，如何從動力電池入手，解決新能源車的整體安全問題是本技術(shù)的關(guān)鍵所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種新能源車，用于優(yōu)化和改進動力電池的溫控系統(tǒng)，尤其是對電池組件進行全面合理的溫控，解決由于動力電池升溫帶來的整車壽命降低、電池爆炸等致命性問題。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
[0009]新能源車，包括車架、底盤、電池組件和動力電池散熱系統(tǒng)，所述電池組件安裝在底盤上，其特征在于，所述動力電池散熱系統(tǒng)包括均溫組件、安全蓄壓泄壓裝置和散熱器，所述均溫組件包括左殼體、右殼體、導(dǎo)液片和進液管、出液管，其中，左、右殼體為對稱結(jié)構(gòu)，并通過焊接形成一個內(nèi)部密閉的殼體，焊接焊縫連續(xù)沿殼體的四周邊沿處展開，其中，所述左殼體、右殼體為不銹鋼材質(zhì)沖壓件，且向外側(cè)設(shè)計為外凸結(jié)構(gòu)，并在外側(cè)面上設(shè)置有一個用于卡住電池芯的凹槽，并在左、右殼體的四對轉(zhuǎn)角處為用于安裝出液管的回流孔，頂部中間的一對為安裝進液管的裝配孔；
[0010]所述導(dǎo)液片為工程塑料注塑件，所述導(dǎo)液片內(nèi)部腔室為冷卻液通道，所述冷卻液通道的間隙在3毫米至8毫米之間，所述導(dǎo)液片整體為四周密封的凸字形，并在上部的突起處設(shè)置有進液口，進液口設(shè)置為安裝進液管的圓孔，所述導(dǎo)液片的邊沿嵌入在左、右殼體的接縫內(nèi)，并在導(dǎo)液片的四周設(shè)置有聚乙烯膠槽形成膠縫，所述導(dǎo)液片兩側(cè)分別與左、右殼體之間形成均溫場，所述均溫場間距控制在6至16毫米之間；
[0011 ]在導(dǎo)液片的中部兩側(cè)面上分別設(shè)置有對稱的中心孔和螺旋布液槽孔，其中，所述中心孔直徑在10毫米左右，螺旋布液槽以中心孔為中心螺旋布置，所述螺旋布液槽孔為弧形縫隙，且縫隙的自內(nèi)向外為逐漸增大的，最窄處的寬度在1.5毫米，最寬處的寬度在3毫米，且是傾斜設(shè)置的，傾斜方向是自中心孔向出液管方向傾斜設(shè)置；
[0012]在所述導(dǎo)液片上的四周設(shè)置有與殼體上所述回流孔對應(yīng)的通孔，所述通孔與冷卻液通道非貫通；
[0013]所述殼體和導(dǎo)液片通過四根出液管和一根進液管進行連接，并在進液管和出液管與殼體、導(dǎo)液片接觸部位使用密封圈進行密封，在進液管插入到導(dǎo)液片空腔內(nèi)的一段設(shè)置有進液孔，在出液管插入到導(dǎo)液片空腔內(nèi)的一段設(shè)置有出液孔。
[0014]其中，所述電池芯和均溫組件彼此間隔疊加并使用拉桿進行拉緊，
[0015]所述進液管與出液管外接液栗和散熱器形成循環(huán)管路，且在循環(huán)管路中設(shè)置有一個安全蓄壓泄壓裝置。所述安全蓄壓泄壓裝置為氣囊，氣囊設(shè)置在回油管路中，在氣囊的正上側(cè)設(shè)置有一個泄壓閥。
[0016]進一步地，在左、右殼體的內(nèi)表面設(shè)置有自中間向四周螺旋分布的螺旋突起，所述螺旋突起與所述螺旋布液槽相對設(shè)置，且設(shè)置在螺旋分布槽的反方向。
[0017]進一步地，所述均溫組件內(nèi)灌注的冷卻介質(zhì)成分是由質(zhì)量比為95-99%的150N三類基礎(chǔ)油，1.0-5.0%的二酚基丙烷，0.005%甲基硅油或甲基硅油酯，0.05%磷酸三甲酚酯，0.1 %硫化聚異丁烯，100PPM的破乳劑T1001或LZ5957，以及0.2-0.3%的琥珀酸酯磺酸鹽組成。
[0018]進一步地，所述電池芯的電極位于側(cè)向。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]均溫組件的設(shè)置，可以將電池芯產(chǎn)生的熱量帶走，并可以對均溫組件中的冷卻介質(zhì)的流動速度加以控制，達到控制電池芯內(nèi)部溫度的目的。
[0021]制造成本低，可靠性好，其中外側(cè)與電池芯結(jié)合的殼體采用金屬鈑金件，導(dǎo)熱性能良好，且在周邊進行壓力焊連接，并配合導(dǎo)液片四周的密封膠密封，形成密閉效果，方式冷卻介質(zhì)零泄漏。
[0022]殼體本身具有一定的彈性，且結(jié)合均溫場的空間，可以滿足電池芯之間熱脹冷縮的要求。
[0023]均溫場的存在，尤其是螺旋布液槽孔的存在使得冷卻介質(zhì)可以更加均勻的被分布并直接作用在殼體內(nèi)壁上，使得溫度場分布更加均勻，提高降溫效果。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的原理圖(正面)。
[0025]圖2為本發(fā)明的原理圖(側(cè)面)。
[0026]圖3為本發(fā)明的剖視圖。
[0027]圖4為本發(fā)明的緊固狀態(tài)不意圖。
[0028]圖5為左殼體(右殼體)的立體圖。
[0029]圖6為導(dǎo)液片的立體圖。
[0030]圖7為密封圈的立體圖。
[0031]圖8為本發(fā)明的局部放大圖。
[0032]圖9為氣囊的示意圖。
[0033 ]圖1O為新能源車中的電池散熱系統(tǒng)。
[0034]圖11為實施例二的示意圖。
[0035]圖中:I電池芯，2均溫組件，21左殼體，211外凸結(jié)構(gòu)，212凹槽，22右殼體，221焊縫，222穿孔，23導(dǎo)液片，231冷卻液通道，232進液口，233聚乙烯膠槽，234中心孔，235螺旋布液槽孔，236通孔，24進液管，25出液管，3均溫場，41第一密封圈，42第二密封圈，4安全蓄壓泄壓裝置，5散熱器，6拉桿，21’螺旋突起。
【具體實施方式】
[0036]如圖1至圖9所示，針對動力電池均溫效果差、冷卻液對電池芯冷卻不均勻、以及冷卻系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜等缺陷，本發(fā)明的保護主體如下:
[0037]開發(fā)的是一種配備具有均溫效果的動力電池組的新能源車，可以使得動力電池保持在基本穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)，并將波動控制在合理的范圍內(nèi)。
[0038]同時本發(fā)明提供的動力電池組結(jié)構(gòu)如下:
[0039]新能源車，包括車架、底盤、電池組件、動力電池散熱系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，電池組件安裝在底盤上，電池自重較重，動力電池散熱系統(tǒng)包括均溫組件2、安全蓄壓泄壓裝置和散熱器5，其中電池組件中的電池芯I為平板狀，例如鋰電池電池芯，其中的電池芯的電極集成在一側(cè)，一般設(shè)計為平板狀、或者塊狀，并在其上設(shè)置有電極，根據(jù)位置安排，下面重點對均溫組件進行詳細的分析。由于本發(fā)明的重點不在于電池芯的改進，故對電池芯的結(jié)構(gòu)不做詳細的介紹。
[0040]動力電池在充放電過程中由于內(nèi)部溫度的累計，會有較大的溫度上升現(xiàn)象，尤其是在汽車加速行駛的過程中，更是會形成較大的升溫，這種升溫的現(xiàn)象在外會變現(xiàn)為電池芯體積的略微增大，殼體的膨脹，通過溫度計進行測試，溫度可以升至100度甚至以上，這種升溫會造成動力電池的壽命降低，進一步地影響其安全性能，例如自燃。
[0041]實施例一，在制作均溫組件2的過程中，需要對電池芯I升溫過程造成的變形、膨脹進行考量，并綜合利用其變形，達到有效控制溫度升溫的過程目的。
[0042]均溫組件2包括左殼體21、右殼體22、導(dǎo)液片23和進液管24、出液管25，其中，左、右殼體為對稱結(jié)構(gòu)，并通過扣合和四周焊接一體成型，形成一個完整的殼體，以左殼體21為例進行詳細說明，左殼體21采用不銹鋼材質(zhì)的薄板沖壓而成，且向外側(cè)設(shè)計為外凸結(jié)構(gòu)211，用于和導(dǎo)液片配合，參考圖5，并在外側(cè)面上設(shè)置有一個用于卡住電池芯的凹槽212，在殼體的外側(cè)固定電池芯，所述電池芯的電極位于側(cè)向，兩兩左右殼體扣合后通過壓力焊的方式焊接形成一體，其中焊縫221沿殼體的四周邊沿處展開，并在左、右殼體上形成五對穿孔222，其中位于四對轉(zhuǎn)角處的為四個回流孔，頂部中間的一對為裝配孔，用于裝配工藝中和進液管進行配合，分別用于安裝進液管和出液管。
[0043]導(dǎo)液片23，采用工程塑料注塑件，其中具有一個內(nèi)腔，為冷卻液通道231，上述的冷卻液通道231的間隙控制3至8毫米之間，導(dǎo)液片23整體為凸字形，四周進行封邊，并在上部的突起處設(shè)置有進液口 232，進液口設(shè)置為圓孔，用于安裝進液管，并利用密封圈進行防漏處理，注意，此處的防漏設(shè)計要求較低，并非為絕對防漏，使用普通橡膠墊圈即可。
[0044]上述的導(dǎo)液片23四周恰好與上述的左、右殼體合并后形成的邊沿重合，形成吻合，并在導(dǎo)液片的四周設(shè)置有聚乙烯膠槽233，在上述的聚乙烯膠槽中預(yù)先填充聚乙烯膠，在裝配的過程中，通過加熱的方式使得聚乙烯膠融化，并形成膠縫，導(dǎo)液片23的邊沿嵌入在左右殼體的接縫內(nèi)，通過加熱的方式可以對左右殼體的接縫自內(nèi)測密封，形成較好的密封效果，放置液體外漏。通過上述的密封膠密封和壓力焊雙道密封，可以保證連接處周向的泄漏概率小于萬分之一，保證電池組件的使用安全。
[0045]導(dǎo)液片23兩側(cè)分別與左、右殼體之間形成均溫場3，此處的均溫場在空間形態(tài)上是一個小小的細縫，且導(dǎo)液片與左右殼體之間的均溫場3間距控制在6至16毫米之間，也就是是冷卻液通道的2倍左右。
[0046]同時，均溫場的存在還可以使得外部殼體具有一定的伸縮空間，可以彌補電池芯熱膨脹情況下的空間需求。
[0047]在導(dǎo)液片23的中部兩側(cè)面上分別設(shè)置有對稱的中心孔234和螺旋布液槽孔235，參考圖1和圖6，其中中心孔234直徑在10毫米左右，螺旋布液槽孔235為窄的縫隙，且縫隙的自內(nèi)向外為逐漸增大的，最窄處的寬度Hl在1.5毫米左右，最寬處的寬度H2在3毫米左右，且是傾斜設(shè)置的，自中心孔向出液管方向傾斜設(shè)置。
[0048]在上述的導(dǎo)液片上的四周設(shè)置有與殼體上的四個穿孔對應(yīng)的通孔236，為裝配孔，該通孔236不與上述的冷卻液通道231貫通，是獨立的，僅僅用于裝配。
[0049]上述殼體和導(dǎo)液片通過四根出液管25和一根進液管24進行連接，并在進液管和出液管與殼體、導(dǎo)液片接觸部位使用密封圈進行密封，其中，密封圈包括第一密封圈41和第二密封圈42，第一密封圈41中設(shè)置在外側(cè)的殼體與進、出液管之間，第二密封圈42設(shè)置在導(dǎo)液片與進、出液管之間，并在進液管插入到導(dǎo)液片空腔內(nèi)的一段設(shè)置有進液孔，在出液管25插入到導(dǎo)液片空腔內(nèi)的一段設(shè)置有出液孔，冷卻液在進液管、導(dǎo)液片內(nèi)腔、螺旋布液槽、均溫場和出液管循環(huán)后將電池芯的熱量帶走，形成冷卻，在此過程中，冷卻液在螺旋布液槽孔235的走向的控制下，冷卻液呈現(xiàn)螺旋狀的流動，形成擾動，并帶走表面熱量，解決現(xiàn)有的冷卻方式中冷卻液空循環(huán)的問題，提高冷卻效果，由于螺旋布液槽孔235基本覆蓋在導(dǎo)液片23的正面和背面，可以同時對外側(cè)的殼體進行直噴，冷的冷卻液直接作用在外側(cè)的左右殼體內(nèi)壁上，使得殼體直接降溫，進而帶動電池芯快速降溫，使得冷卻液在此處形成均溫場，避免冷卻液在對電池芯冷卻的過程中的冷卻不均勻的問題。提高冷卻效果和效率。
[0050]上述的電池芯和均溫組件彼此間隔疊加，最后使用四個拉桿6進行拉緊即可，形成一體，也就是本發(fā)明所稱的動力電池組。
[0051]進液管24與出液管25外循環(huán)采用液栗和散熱模式，其中液栗采用微型液栗，散熱與汽車自帶的散熱器5進行連通，利用汽車散熱器將熱量散發(fā)掉，參考圖10。
[0052]為保證系統(tǒng)的安全性能，在外循環(huán)中設(shè)置有一個安全蓄壓泄壓裝置4，該裝置為一個蓄壓氣囊，在外界重大沖擊下具有自動泄壓的功能，降低冷卻液的自身壓力，更加安全。
[0053]安全蓄壓泄壓裝置4結(jié)構(gòu)如下:包括氣囊，氣囊設(shè)置在回油管路中，即與出油管進行連接，并將氣囊安裝在汽車前方，并通過橡膠帶等柔性帶進行捆綁固定，兼有安全氣囊的作用，形成一種柔性安裝，在氣囊的正上側(cè)設(shè)置有一個泄壓閥，
[0054]實施例二，如圖11，在左、右殼體的內(nèi)表面設(shè)置有自中間向四周螺旋分布的螺旋突起21 ’，該螺旋突起21 ’與上述的螺旋布液槽235相對設(shè)置，且基本設(shè)置在螺旋分布槽的反方向，形成均勻一致的結(jié)構(gòu)，在外力的作用下，向外側(cè)分散，提高外殼體表面近處的冷卻和流動速率。
[0055]上述的冷卻液體采用低粘度混合油，具有防爆效果，其成分包括:由質(zhì)量比為95-99%的150N三類基礎(chǔ)油，1.0-5.0%的二酚基丙烷，0.005%甲基硅油或甲基硅油酯，0.05%磷酸三甲酚酯，0.1 %硫化聚異丁烯，100??1的破乳劑11001或1^5957，以及0.2-0.3%的琥珀酸酯磺酸鹽組成，該專用混合油具有良好的高溫穩(wěn)定性，具有防爆性能，能夠滿足動力電池在高溫情況下的使用要求，尤其是能夠降低動力電池閃爆引發(fā)的危險。
[0056]上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員對本發(fā)明的各種變形和改進，均應(yīng)擴如本發(fā)明權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.新能源車，包括車架、底盤、電池組件和動力電池散熱系統(tǒng)，所述電池組件安裝在底盤上，其特征在于，所述動力電池散熱系統(tǒng)包括均溫組件(2)、安全蓄壓泄壓裝置(4)和散熱器(5)，所述均溫組件(2)包括左殼體(21)、右殼體(22)、導(dǎo)液片(23)和進液管(24)、出液管(25)，其中，左、右殼體為對稱結(jié)構(gòu)，并通過焊接形成一個內(nèi)部密閉的殼體，所述焊接焊縫(221)連續(xù)沿殼體的四周邊沿處展開，其中，所述左殼體(21)、右殼體(22)為不銹鋼材質(zhì)沖壓件，且向外側(cè)設(shè)計為外凸結(jié)構(gòu)(211)，并在外側(cè)面上設(shè)置有一個用于卡住電池芯的凹槽(212)，并在左、右殼體的四對轉(zhuǎn)角處為用于安裝出液管的回流孔，頂部中間的一對為安裝進液管的裝配孔； 所述導(dǎo)液片(23)為工程塑料注塑件，所述導(dǎo)液片(23)內(nèi)部腔室為冷卻液通道(231)，所述冷卻液通道(231)的間隙在3毫米至8毫米之間，所述導(dǎo)液片(23)整體為四周密封的凸字形，并在上部的突起處設(shè)置有進液口(232)，進液口設(shè)置為安裝進液管的圓孔，所述導(dǎo)液片(23)的邊沿嵌入在左、右殼體的接縫內(nèi)，并在導(dǎo)液片的四周設(shè)置有聚乙烯膠槽(233)形成膠縫，所述導(dǎo)液片(23)兩側(cè)分別與左、右殼體之間形成均溫場(3)，所述均溫場(3)間距在6至16毫米之間； 在導(dǎo)液片(23)的中部兩側(cè)面上分別設(shè)置有對稱的中心孔(234)和螺旋布液槽孔(235)，其中，螺旋布液槽孔以中心孔為中心螺旋布置，所述螺旋布液槽孔(235)為弧形縫隙，且縫隙的自內(nèi)向外為逐漸增大的，最窄處的寬度(Hl)在1.5毫米，最寬處的寬度(H2)在3毫米，且是傾斜設(shè)置的，傾斜方向是自中心孔向出液管方向傾斜設(shè)置； 在所述導(dǎo)液片上的四周設(shè)置有與殼體上所述回流孔對應(yīng)的通孔(236)，所述通孔(236)與冷卻液通道(231)非貫通； 所述殼體和導(dǎo)液片通過四根出液管(25)和一根進液管(24)進行連接，并在進液管和出液管與殼體、導(dǎo)液片接觸部位使用密封圈進行密封，在進液管插入到導(dǎo)液片空腔內(nèi)的一段設(shè)置有進液孔，在出液管(25)插入到導(dǎo)液片空腔內(nèi)的一段設(shè)置有出液孔； 其中，所述電池芯和均溫組件彼此間隔疊加并使用拉桿(6)進行拉緊， 所述進液管(24)與出液管(25)外接液栗和散熱器(5)形成循環(huán)管路，且在循環(huán)管路中設(shè)置有一個安全蓄壓泄壓裝置(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源車，其特征在于，在左、右殼體的內(nèi)表面設(shè)置有自中間向四周螺旋分布的螺旋突起(21’)，所述螺旋突起(21’)與所述螺旋布液槽(235)相對設(shè)置，且設(shè)置在螺旋分布槽的反方向。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源車，其特征在于，所述均溫組件內(nèi)灌注的冷卻介質(zhì)成分是由質(zhì)量比為95-99 %的150N三類基礎(chǔ)油，1.0_5.0 %的二酚基丙烷，0.005 %甲基硅油或甲基硅油酯，0.05 %磷酸三甲酚酯，0.1 %硫化聚異丁烯，100PPM的破乳劑T1001或LZ5957，以及0.2-0.3%的琥珀酸酯磺酸鹽組成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源車，其特征在于，所述電池芯的電極位于側(cè)向。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力電池散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述安全蓄壓泄壓裝置(4)為氣囊，氣囊設(shè)置在回油管路中，在氣囊的正上側(cè)設(shè)置有一個泄壓閥。
【文檔編號】H01M10/6567GK105958153SQ201610308552
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】陳華鋒
【申請人】濟南陸枋志合信息技術(shù)有限公司