專利名稱:電池?fù)Q熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
電池?fù)Q熱裝置
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種電池?fù)Q熱裝置,尤其地,本實用新型涉及一種用于對車用鋰離子電池組進(jìn)行外部加熱或者外部放熱的電池?fù)Q熱裝置。
背景技術(shù):
目前,車輛越來越普遍地融入到普通家庭的生活中。然而,傳統(tǒng)采用燃燒汽油或者柴油的內(nèi)燃機作為動力系統(tǒng)的車輛需要消耗大量的石油能源,并且發(fā)動機排放出來的尾氣對我們賴以生存的地球環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。近年來,由于石油能源的日益短缺以及家用車輛的日益普及,這些缺陷愈發(fā)明顯。正是如此,節(jié)能和環(huán)保已經(jīng)成為汽車行業(yè)發(fā)展的重要方向。世界上主要車輛廠商都正集中精力研發(fā)各種可替代能源作為車輛的動力源,例如包括采用氫氣、太陽能、風(fēng)力等能源作為車輛的動力系統(tǒng)。其中,采用油電混合動力或者純電動電力作為車輛動力源越來越成為車輛發(fā)展的主流趨勢。采用油電混合動力或者純電動電力的車輛,通常包括有至少一個用于驅(qū)動車輛的電機以及設(shè)置在車輛底盤上的動力電池組。由于鋰離子動力電池是現(xiàn)階段擁有最佳能量密度和功率密度的動力電池,因此所述動力電池組優(yōu)選為包括有多個鋰離子電芯的鋰離子電池組。由于鋰離子電池的電解液是有機溶質(zhì),因此在低溫的情況下鋰離子電池的放電能力比較差。如果長期在低溫情況下強行放電,會使得鋰離子的使用壽命迅速下降。如涉及電池?zé)峁芾眍I(lǐng)域的技術(shù)能源所了解,在電池在高于其極限溫度和低于其極限溫度進(jìn)行放電時,鋰離子電池容易快速報廢。然而,在混合動力或者純電動車的銷售區(qū)域和使用區(qū)域往往并不能排除冬季寒冷地帶以及夏季暴熱地帶,環(huán)境溫度往往處于鋰離子動力電池的允許工作溫度范圍之外。因此在此情況下,需要額外設(shè)置有一個外部的電池加熱或者散熱裝置來給鋰離子電池加熱或者散熱。例如,中國第200910185971. 7號專利申請公開了一種鋰離子動力電池加熱裝置, 其包括鋰離子電池本體,所述鋰離子電池本體的外周包裹由加熱膜制成的加熱套,電池管理系統(tǒng)BMS實時監(jiān)測鋰離子電池本體的溫度,并輸出控制信號到溫度控制器,溫度控制器接收到該溫度信號后對加熱套加熱或停止加熱。具體而言,加熱套為電阻式加熱器,該加熱套套設(shè)在鋰離子電池本體上,其形狀與其所包裹的鋰離子本體的形狀相吻合。該技術(shù)方案解決了鋰離子電池溫度過低時對鋰離子電池的加熱的問題。然而,該技術(shù)方案所采取的加熱套本身難于制造,其不僅要滿足設(shè)有電能加熱單元,而且其形狀還必須與鋰離子電池完全匹配。此外,當(dāng)對鋰離子套上該加熱套之后,鋰離子電池在放電后產(chǎn)生的熱量無法及時交換到環(huán)境中,這造成了鋰離子電池組長期處于高溫狀態(tài)下,可能會加劇了電池組的損壞。進(jìn)一步地,該技術(shù)方案還存在使得鋰離子電池和加熱套的安裝困難、維護(hù)不便等缺陷。正是如此,提供一種新型的電池?fù)Q熱裝置,其能夠根據(jù)實際需要有效地對鋰離子動力電池組進(jìn)行加熱或者散熱,誠為本領(lǐng)域技術(shù)人員所亟需克服的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容本實用新型的一個目的在于,克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,提供一種電池?fù)Q熱裝置,其能夠有效地對車用鋰離子動力電池組進(jìn)行加熱或者散熱。此外,本實用新型的另一個目的在于,提供一種電池?fù)Q熱裝置,其安裝方便,維護(hù)簡單,加熱或者散熱效率高。本實用新型的上述目的和其他目的通過如下技術(shù)方案來解決本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,其包括有基板、第一擋板和第二擋板,所述基板被固定設(shè)置并且在其上部設(shè)有電池組,所述基板在其內(nèi)部設(shè)置有多個貫穿基板的換熱孔,所述基板具有位于所述換熱孔上部的導(dǎo)熱區(qū)域和位于所述換熱孔下部的隔熱區(qū)域,沿著所述換熱孔的軸向,在所述基座的兩個側(cè)部設(shè)有所述第一擋板和所述第二擋板。本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,所述基板固定安裝在汽車的底盤上。本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,所述電池組為鋰離子電池組,所述鋰離子電池組包括有多個鋰離子電池模塊,每個鋰離子電池模塊由多個鋰離子電芯組成。本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,所述換熱孔的截面為方形、圓形、 橢圓形,并且每個換熱孔的結(jié)構(gòu)形狀相同。本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,在所述基板的內(nèi)部,多個連通孔設(shè)置在相鄰的換熱孔之間。本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,在所述基板的橫向或者縱向所述換熱孔貫穿所述基板。本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,所述第一擋板和所述第二擋板設(shè)置為密閉所述多個換熱孔。本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,所述第一擋板和所述第二擋板通過螺栓連接或者卡接的方式固定在所述基座的兩個側(cè)部上。本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,所述第一擋板和所述第二擋板的長度分別與所述基座的兩個側(cè)部的長度相同。本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,在所述第一擋板和所述第二擋板上分別設(shè)有與所述多個換熱孔相對應(yīng)的可自動打開或者關(guān)閉的多個第一氣門和多個第二氣門。本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,在每個換熱孔中設(shè)置一個換熱管。本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,所述換熱管包括有插入到所述換熱孔中的插入部分和處于所述換熱孔之外的連接部分。本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,所述換熱管的插入部分的直徑足夠小于所述換熱孔的截面的最小直徑。本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,所述換熱管為電阻絲加熱器。[0029]本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,所述換熱管的連接部分能夠固定在所述第一擋板上并且,所述連接部分靠近所述插入部分的端部密閉所述換熱孔。本實用新型提供了一種電池?fù)Q熱裝置,優(yōu)選地,所述第一擋板上設(shè)有連接到車輛的加熱氣源的連接孔。容易理解,相比于現(xiàn)有技術(shù),本實用新型的電池?fù)Q熱裝置結(jié)構(gòu)簡單、換熱效率高, 能夠在多種環(huán)境中對電池組進(jìn)行有效地散熱或者加熱。
以下結(jié)合附圖,對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)或者優(yōu)選的描述,其中,
圖1是本實用新型的一種優(yōu)選實施方式下的電池?fù)Q熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是圖1所示的電池?fù)Q熱裝置的側(cè)視圖。圖3是圖1所示的電池?fù)Q熱裝置的基板的結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實施方式容易理解,根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案,在不變更本實用新型的實質(zhì)精神下,本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出本實用新型的多個結(jié)構(gòu)方式。因此以下具體實施方式
以及附圖僅是對本實用新型的技術(shù)方案的具體說明,而不應(yīng)當(dāng)視為本實用新型的全部或者視為對本實用新型技術(shù)方案的限定或限制。圖1示出了本實用新型一種優(yōu)選實施方式下的電池?fù)Q熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該電池?fù)Q熱裝置主要包括有基板1、第一擋板2和第二擋板3。其中,在所述基板1的上部固定設(shè)置有電池組100,所述電池組優(yōu)選為鋰離子動力電池組。如圖中所示,鋰離子動力電池包括有多個鋰離子電池模塊101,每個鋰離子電池模塊101由多個鋰離子電芯組合而成。雖然在圖1中所示的電池模塊101數(shù)量為3個,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解,可以根據(jù)車輛的實際動力容量需求,設(shè)置其他數(shù)量的多個電池模塊。此外優(yōu)選地,所述基板1固定安裝在汽車的底盤上。本實用新型的電池?fù)Q熱裝置的基板1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示。所述基板1 在其內(nèi)部設(shè)置有多個貫穿基板1的縱向的換熱孔11。所述換熱孔11的截面可以為方形、圓形、橢圓形以及其他合適形狀。優(yōu)選地,每個換熱孔11的結(jié)構(gòu)形狀相同。此外,換熱孔11 的數(shù)量可根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇。此外,在基板1的內(nèi)部,多個連通孔13設(shè)置在相鄰的換熱孔之間,從而保持每個換熱孔11中的溫度基本相同,以給處于不同空間位置的鋰離子電池模塊提供基本相同的熱量交換。在本實用新型的另一個實施方式中,所述基板1在其內(nèi)部設(shè)置有多個貫穿基板1 的橫向的換熱孔11。在該實施方式下,同樣地,所述多個換熱孔11的結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)選保持相同,并且在相鄰的換熱孔之間設(shè)有多個連通孔13,因此不多贅述。此外,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,在上述揭示基礎(chǔ)上也可以理解所述換熱孔11可用其他方式貫穿所述基板1。優(yōu)選地,所述基板1分為第一區(qū)域和第二區(qū)域,其中,位于所述換熱孔11上部的第一區(qū)域采用導(dǎo)熱材料構(gòu)成,而位于所述換熱孔11下部的第二區(qū)域采用隔熱材料構(gòu)成。通過這種設(shè)置,本實用新型所述的基板1能夠與處于其上部的電池組100充分換熱,同時使得所述電池組100盡可能地不通過所述基板1的第二區(qū)域與外部環(huán)境熱交換。[0041]沿著所述換熱孔11的軸向,在所述基座1的兩個側(cè)部設(shè)有第一擋板2和第二擋板 3。所述第一擋板2和所述第二擋板3能夠密閉所述多個換熱孔。優(yōu)選地,所述第一擋板2 和所述第二擋板3通過螺栓連接或者卡接的方式固定在所述基座1的兩個側(cè)部上。進(jìn)一步優(yōu)選地,所述第一擋板2和所述第二擋板3的長度與所述基座2的兩個側(cè)部的長度相同。進(jìn)一步地,在第一擋板2和所述第二擋板3上分別設(shè)有與所述多個換熱孔11相對應(yīng)的可自動打開或者關(guān)閉的多個第一氣門21和多個第二氣門31。當(dāng)所述多個第一氣門21和多個第二氣門31打開時,引入的外部氣流能夠通過所述第一氣門21流入到換熱孔11中并從所述第二氣門31中流出,從而引入的外部氣流能夠通過基座1與所述電池組100交換熱量。當(dāng)所述多個第一氣門21和多個第二氣門31關(guān)閉時,多個換熱孔11之間形成封閉空間從而形成空氣絕熱層以盡可能地阻止電池組100與外部環(huán)境之間的熱交換。在本實用新型的一個技術(shù)方案中,在每個換熱孔11中能夠設(shè)置換熱管12。優(yōu)選地,所述換熱管12即插式地接入在所述換熱孔11中并且在常溫情況下,所述換熱管12優(yōu)選從所述換熱孔11中拆卸下來。所述換熱管12包括有可插入到所述換熱孔11中的插入部分121和處于所述換熱孔11之外的連接部分122。在本實用新型的優(yōu)選方案中,所述換熱管12的插入部分121的直徑足夠小于所述換熱孔11截面的最小直徑。這里,最小直徑表示換熱孔11的截面例如為方形結(jié)構(gòu)時,最小直徑則為方形結(jié)構(gòu)截面的寬度。優(yōu)選地,所述換熱管12為電阻絲加熱器,其可接入電能并能高效地將電能轉(zhuǎn)換成熱能。進(jìn)一步地,所述換熱管12的連接部分122能夠固定在所述第一擋板2上。在這種情況下,所述連接部分 122靠近所述插入部分121的端部密閉所述換熱孔11。在本實用新型的另一個實施方案中,所述第一擋板2上設(shè)有連接到車輛的加熱氣源的連接孔(未圖示),所述加熱氣源例如為空調(diào)制熱氣體或者汽車尾氣。在此情況下,可以引入加熱氣源來對電池組100進(jìn)行加熱。下面,對本實用新型的電池?fù)Q熱裝置的工作方式進(jìn)行簡單描述。當(dāng)電池組控制單元確定電池組100存在制冷需求,同時外部環(huán)境溫度高于電池組溫度時,關(guān)閉所述第一擋板2的第一氣門21和第二擋板3的第二氣門31,從而使得所述換熱孔11形成密閉空間以與外界隔熱。此時,控制單元進(jìn)一步指令所述電池組100自身的熱管理單元進(jìn)行制冷工作。當(dāng)電池組控制單元確定電池組100存在制熱需求,同時外部環(huán)境溫度低于電池組溫度時,關(guān)閉所述第一擋板2的第一氣門21和第二擋板3的第二氣門31,從而使得所述換熱孔11形成密閉空間以與外界隔熱。此時,控制單元進(jìn)一步指令所述電池組100自身的熱管理單元進(jìn)行制熱工作。當(dāng)電池組控制單元確定電池組100存在制冷需求,同時外部環(huán)境溫度低于電池組溫度時,打開所述第一擋板2的第一氣門21和第二擋板3的第二氣門31,外部引入的氣流對電池組100進(jìn)行制冷工作。當(dāng)電池組控制單元確定電池組100存在制熱需求,同時外部環(huán)境溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電池組溫度時,將所述換熱管12插入到所述換熱孔11中并對所述換熱管12進(jìn)行通電,通過所述換熱管12產(chǎn)生的熱量對所述電池組100進(jìn)行外部輔助加熱。容易理解,本實用新型的電池?fù)Q熱裝置結(jié)構(gòu)簡單、換熱效率高,能夠在多種環(huán)境中對電池組進(jìn)行有效地散熱或者加熱。
權(quán)利要求1.一種電池?fù)Q熱裝置,其包括有基板、第一擋板和第二擋板,其特征在于, 所述基板被固定設(shè)置并且在其上部設(shè)有電池組,所述基板在其內(nèi)部設(shè)置有多個貫穿基板的換熱孔,所述基板具有位于所述換熱孔上部的導(dǎo)熱區(qū)域和位于所述換熱孔下部的隔熱區(qū)域, 沿著所述換熱孔的軸向,在所述基座的兩個側(cè)部設(shè)有所述第一擋板和所述第二擋板。
2.如權(quán)利要求1所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,所述基板固定安裝在汽車的底盤上。
3.如權(quán)利要求1所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,所述電池組為鋰離子電池組,所述鋰離子電池組包括有多個鋰離子電池模塊,每個鋰離子電池模塊由多個鋰離子電芯組成。
4.如權(quán)利要求1所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,所述換熱孔的截面為方形、圓形或者橢圓形,并且每個換熱孔的結(jié)構(gòu)形狀相同。
5.如權(quán)利要求1所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,在所述基板的內(nèi)部,多個連通孔設(shè)置在相鄰的換熱孔之間。
6.如權(quán)利要求1所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,所述換熱孔沿著所述基板的橫向或者縱向貫穿所述基板。
7.如權(quán)利要求1所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,所述第一擋板和所述第二擋板設(shè)置為密閉所述多個換熱孔。
8.如權(quán)利要求1所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,所述第一擋板和所述第二擋板通過螺栓連接或者卡接的方式固定在所述基座的兩個側(cè)部上。
9.如權(quán)利要求1所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,所述第一擋板和所述第二擋板的長度分別與所述基座的兩個側(cè)部的長度相同。
10.如權(quán)利要求1所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,在所述第一擋板和所述第二擋板上分別設(shè)有與所述多個換熱孔相對應(yīng)的可自動打開或者關(guān)閉的多個第一氣門和多個第二氣門。
11.如權(quán)利要求1所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,在每個換熱孔中設(shè)置一個換熱管。
12.如權(quán)利要求11所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,所述換熱管包括有插入到所述換熱孔中的插入部分和處于所述換熱孔之外的連接部分。
13.如權(quán)利要求12所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,所述換熱管的插入部分的直徑足夠小于所述換熱孔的截面的最小直徑。
14.如權(quán)利要求11所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,所述換熱管為電阻絲加熱器。
15.如權(quán)利要求12所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,所述換熱管的連接部分能夠固定在所述第一擋板上并且所述連接部分靠近所述插入部分的端部密閉所述換熱孔。
16.如權(quán)利要求1所述的電池?fù)Q熱裝置,其特征在于,所述第一擋板上設(shè)有連接到車輛的加熱氣源的連接孔。
專利摘要本實用新型涉及一種電池?fù)Q熱裝置,其包括有基板、第一擋板和第二擋板,所述基板被固定設(shè)置并且在其上部設(shè)有電池組,所述基板在其內(nèi)部設(shè)置有多個貫穿基板的換熱孔,所述基板具有位于所述換熱孔上部的導(dǎo)熱區(qū)域和位于所述換熱孔下部的隔熱區(qū)域,沿著所述換熱孔的軸向,在所述基座的兩個側(cè)部設(shè)有所述第一擋板和所述第二擋板。容易理解,本實用新型的電池?fù)Q熱裝置結(jié)構(gòu)簡單、換熱效率高,能夠在多種環(huán)境中對電池組進(jìn)行有效地散熱或者加熱。
文檔編號H01M10/50GK201975488SQ20102069742
公開日2011年9月14日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者傅杰文, 劉怡, 周定賢, 楊聰嬌, 汪國康, 王林, 趙曉鵬, 陸珂?zhèn)?申請人:上海捷能汽車技術(shù)有限公司