專利名稱：一種電池組冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電池領(lǐng)域，特別涉及一種適合電動汽車和儲能系統(tǒng)用的電池組冷卻結(jié) 構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著一次能源如石油、天然氣等資源變得越來越緊缺，人類面臨著生存環(huán)境可能 不斷惡化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為降低能源成本并實現(xiàn)世界的可持續(xù)發(fā)展，世界各國都開展了電動 汽車和儲能技術(shù)的研究，其思路就是采用大功容量的電池作為動力系統(tǒng)和能量儲存系統(tǒng)。 因此選擇合適的電池也成為了發(fā)展電動車技術(shù)及儲能技術(shù)的關(guān)鍵之一。電池在充、放電時會產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)熱和焦耳熱，而熱量會和其它因素共同影響 電池溫度的變化。而在電動車和儲能系統(tǒng)中，電池均是成組使用的，溫度的變化趨勢勢必會 使得電池之間存在一定的溫度差異。溫差主要影響電池組的整體壽命和穩(wěn)定性。由于高溫 可以加速電解液、電極和隔膜的老化速率，當(dāng)電池組中溫差較大時，高溫部分的老化率會明 顯快于低溫部分，隨著時間的積累不同電池之間的物性差異將越加明顯，從而破壞了電池 組的一致性，最終使整組電池提前失效。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好通風(fēng)散熱效果 且能延長電池使用壽命的電池組冷卻結(jié)構(gòu)。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種電池組冷卻結(jié)構(gòu)，其置于電池箱內(nèi)且通過方鋼固接于電池箱的框架上，該冷 卻結(jié)構(gòu)包括由上到下依次設(shè)置的制冷板、隔熱板和熱板，所述隔熱板上設(shè)有通孔，所述通孔 中安裝有半導(dǎo)體制冷片，所述半導(dǎo)體制冷片的冷端與制冷板相貼緊、其熱端與熱板相貼緊， 安裝在所述制冷板上面的翅片間插設(shè)有電池單體，所述熱板的左、右兩端對稱設(shè)有L形折 板，在熱板下面與兩個折板形成的空間中設(shè)有散熱片，所述兩個折板的底部分別固接有一 用于連接電池箱框架的方鋼，在電池箱上正對散熱片的一個側(cè)板上設(shè)有風(fēng)扇，與風(fēng)扇所在 側(cè)板相平行的另一側(cè)板上設(shè)有出風(fēng)口，風(fēng)扇向電池箱內(nèi)吹風(fēng)，散熱片產(chǎn)生的熱量從出風(fēng)口 處散出。其中，所述熱板的前、后兩端設(shè)有一進口風(fēng)管和一出口風(fēng)管，所述進口風(fēng)管與風(fēng)扇 相對，所述出口風(fēng)管與出風(fēng)口相對。其中，所述電池單體的頂端設(shè)有角鋼，通過長螺栓將角鋼與兩個折板相固接，用于 將電池單體夾緊固定于制冷板上。其中，在熱板下面與兩個折板形成的空間中固接一插槽，所述散熱片置于插槽中。其中，所述熱板與兩個折板采用一體成型的一體式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是該電池組冷卻結(jié)構(gòu)采用半導(dǎo)體制冷片進行冷卻，能夠達(dá)到 快速制冷，溫度分布均勻的效果，同時半導(dǎo)體制冷器還具有抗震性能優(yōu)良、可靠性高、壽命長、無噪聲和無需維護等特點。此外，半導(dǎo)體制冷器不僅可以制冷，而且在改變輸入電流方 向后還具有加熱功能，非常適合冬季電池的冷啟動。


圖1為電池單體示意圖；圖2為制冷板及翅片示意圖；圖3為熱板及散熱片示意圖；圖4為隔熱材料及半導(dǎo)體制冷片示意圖；圖5為電池組冷卻結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為進、出口風(fēng)管示意圖；圖7為電池箱內(nèi)部固定示意圖；圖8為電池箱外部結(jié)構(gòu)示意圖(體現(xiàn)風(fēng)扇的位置)；圖9為電池箱外部結(jié)構(gòu)示意圖(體現(xiàn)出風(fēng)口的位置)；圖中，1-制冷板，2-熱板，3-隔熱板，4-通孔，5-半導(dǎo)體制冷片，6-散熱片，7-翅 片，8-電池單體，9-方鋼，10-電池箱，11-風(fēng)扇，12-出風(fēng)口，13-進口風(fēng)管，14-出口風(fēng)管， 15-折板，16-角鋼，17-插槽。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明中的電池組冷卻結(jié)構(gòu)做進一步詳細(xì)的說明。該電池組冷卻結(jié)構(gòu)包括由上到下依次設(shè)置的制冷板1、隔熱板3和熱板2。如圖4所示，該隔熱板由隔熱材料制成、其上設(shè)有6個矩形通孔，每個通孔中均安 裝有半導(dǎo)體制冷片5，半導(dǎo)體制冷片的冷端與制冷板1的下面相貼緊、其熱端與熱板的上面 相貼緊。如圖2所示為帶翅片型制冷板1，為了保證接觸良好，在制冷板的下面均勻涂上一 層很薄的導(dǎo)熱硅膠；該制冷板1的上面安裝有翅片7，翅片間放入電池單體8，翅片對電池單 體起到固定和冷卻的作用。如圖1所示，本發(fā)明中所使用的電池單體8為一長方體，在其頂 端具有兩個極柱分別為正極極柱和負(fù)極極柱。如圖3所示為熱板及散熱片，熱板2的上面 與半導(dǎo)體制冷片的熱端相連，為保證接觸良好，在熱板的上面也要均勻涂上一層導(dǎo)熱硅膠， 在熱板2的左、右兩端對稱設(shè)有L形折板15，在熱板2下面與兩個折板15形成的空間中固 接有一插槽17，該插槽中裝有散熱片6，該散熱片的設(shè)置可以增大散熱面積，通過風(fēng)冷帶走 熱量。如圖5所示，共有16個電池單體8，分兩排插入翅片之間，每兩個翅片間并排設(shè)有 兩個電池單體8，在兩排電池單體的頂端各放置一角鋼16，兩根角鋼的端部與兩個折板15 分別通過長螺栓18連接，這樣可以將電池單體壓緊固定在制冷板1上，然后用螺栓將兩個 折板15固定在兩根方鋼9上，該方鋼9的設(shè)置既起到對電池組的固定作用，又起到電池絕 緣的作用。在熱板2前、后端(即與散熱片相通的兩端)分別通過螺栓固接一進口風(fēng)管13 和一出口風(fēng)管14，如圖6所示，進口風(fēng)管13和出口風(fēng)管14的橫截面均為跑道形，進口風(fēng)管 13的兩側(cè)開口處均設(shè)有一圈外凸沿、其中一側(cè)外凸沿用于連接熱板；出口風(fēng)管14的兩側(cè)均 開口且其中一側(cè)開口處設(shè)有一圈用與連接熱板的外凸沿，所述進口風(fēng)管13安裝在熱板2的 前端、且與安裝在電池箱側(cè)板上的風(fēng)扇11相對；所述出口風(fēng)管14安裝在熱板2的后端、且
4與安裝在電池箱另一側(cè)板上的出風(fēng)口 12相對。如圖7所示，將按照上述結(jié)構(gòu)組裝好的冷卻結(jié)構(gòu)放入電池箱10中，且通過兩根方 鋼9將該冷卻結(jié)構(gòu)固接在電池箱的框架上，電池箱10的框架由角鋼焊接而成，電池組及整 個冷卻結(jié)構(gòu)固定在角鋼上，這樣既起到了支撐的作用，又起到電池絕緣的作用。如圖8所 示，電池箱為立方體、由四個側(cè)板、一個頂板和一個底板組成，在與進口風(fēng)管13臨近的那個 側(cè)板上安裝有用于通風(fēng)冷卻的四個風(fēng)扇，風(fēng)扇安裝在該側(cè)板的下部；在與風(fēng)扇所在側(cè)板相 平行的另一側(cè)板上設(shè)有一出風(fēng)口 12，該出風(fēng)口設(shè)在該側(cè)板的下部。所述風(fēng)扇11、進口風(fēng)管 13、散熱片所在的空間、出口風(fēng)管14及出風(fēng)口 12構(gòu)成一冷卻通道，風(fēng)扇向電池箱中吹風(fēng)，由 進口風(fēng)管集中將風(fēng)引入散熱片所在空間中，再由出口風(fēng)管引出后通過出風(fēng)口散出。采用上 述結(jié)構(gòu)，電池的熱量導(dǎo)出直接，再加上隔熱板上設(shè)有半導(dǎo)體制冷片，所以具有極好的散熱冷 卻效果，不但提高了電池使用時的安全性，還延長了電池的使用壽命。該冷卻結(jié)構(gòu)中的半導(dǎo)體制冷片不僅可以制冷，還可以通過改變輸入到半導(dǎo)體制冷 片的電流的方向來完成加熱。最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡 管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然 可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何 修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種電池組冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于該冷卻結(jié)構(gòu)置于電池箱(10)內(nèi)且通過方鋼(9)固接于電池箱(10)的框架上，該冷卻結(jié)構(gòu)包括由上到下依次設(shè)置的制冷板(1)、隔熱板(3)和熱板(2)，所述隔熱板(3)上設(shè)有通孔(4)，所述通孔(4)中安裝有半導(dǎo)體制冷片(5)，所述半導(dǎo)體制冷片的冷端與制冷板相貼緊、其熱端與熱板相貼緊，安裝在所述制冷板(1)上面的翅片(7)間插設(shè)有電池單體(8)，所述熱板(2)的左、右兩端對稱設(shè)有L形折板(15)，在熱板下面與兩個折板形成的空間中設(shè)有散熱片(6)，所述兩個折板(15)的底部分別固接有一用于連接電池箱框架的方鋼(9)，在電池箱(10)上正對散熱片的一個側(cè)板上設(shè)有風(fēng)扇(11)，與風(fēng)扇所在側(cè)板相平行的另一側(cè)板上設(shè)有出風(fēng)口(12)，風(fēng)扇向電池箱內(nèi)吹風(fēng)，散熱片產(chǎn)生的熱量從出風(fēng)口處散出。
2.如權(quán)利要求1所述的電池組冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于所述熱板(2)的前、后兩端設(shè)有 一進口風(fēng)管(13)和一出口風(fēng)管(14)，所述進口風(fēng)管(13)與風(fēng)扇(11)相對，所述出口風(fēng)管(14)與出風(fēng)口(12)相對。
3.如權(quán)利要求2所述的電池組冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電池單體(8)的頂端設(shè)有 角鋼(16)，通過長螺栓將角鋼與兩個折板(15)相固接，用于將電池單體(8)夾緊固定于制 冷板⑴上。
4.如權(quán)利要求3所述的電池組冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于在熱板(2)下面與兩個折板(15)形成的空間中固接一插槽(17)，所述散熱片(6)置于插槽中。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的電池組冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于所述熱板(2)與兩個折 板(15)采用一體成型的一體式結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池組冷卻結(jié)構(gòu)，其通過方鋼固接于電池箱的框架上，包括由上到下依次設(shè)置的制冷板、隔熱板和熱板，隔熱板上設(shè)有通孔，通孔中安裝有半導(dǎo)體制冷片，半導(dǎo)體制冷片的冷端與制冷板貼緊、其熱端與熱板貼緊，安裝在制冷板上面的翅片間插設(shè)有電池單體，熱板的左、右兩端對稱設(shè)有L形折板，在熱板下面與兩個折板形成的空間中設(shè)有散熱片，兩個折板的底部分別固接一用于連接電池箱框架的方鋼，在電池箱上正對散熱片的一個側(cè)板上設(shè)有風(fēng)扇，與風(fēng)扇所在側(cè)板相平行的另一側(cè)板上設(shè)有出風(fēng)口。該冷卻結(jié)構(gòu)采用半導(dǎo)體制冷片進行冷卻，可達(dá)到快速制冷、溫度分布均勻的效果，同時半導(dǎo)體制冷片還具有抗震性能優(yōu)良、可靠性高壽命長、無噪聲無需維護等特點。
文檔編號H01M10/50GK101894986SQ20101021464
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者劉皓, 惠東, 來小康, 楊凱, 王麗娜, 范茂松 申請人:中國電力科學(xué)研究院