專利名稱：一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及液體換熱裝置，尤其涉及一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置。
背景技術(shù)：
自1980年Armand提出了 Rocking Chair Batteries概念以后,鋰蓄電池正負極材料不再采用金屬鋰，而是采用能讓鋰離子自由脫嵌的活性物質(zhì)，從而解決了二次鋰電池安全性差和充放電壽命短兩個技術(shù)難題。與鎳氫、鎳鎘和鋰電池等二次電池相比較，鋰離子蓄電池具有工作電壓高、比能量高、充放電壽命長、自放電率低、安全性好和無記憶效應(yīng)等優(yōu)點，因此在航空、航天、軍事及民用電動汽車上的應(yīng)用越來越多。但鋰電池對溫度非常敏感，當(dāng)溫度小于一10°C或大于60°C時，受到電解液、電極材料和電化學(xué)反應(yīng)等因素影響，鋰離子蓄電池的放電容量和循環(huán)壽命都會降低。在實現(xiàn)本實用新型的過程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺點和不足:I)目前汽車用動力電池廣泛使用氣體換熱方式，氣體換熱與液體換熱相比較具有安全可靠的特點，但由于氣體比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)較小，換熱效果不理想，從而制約了鋰離子電池的推廣使用；2)目前電動汽車動力電池的換熱大都將加熱或者制冷源布置在電池系統(tǒng)一端，換熱介質(zhì)從首端至換熱路徑末端會產(chǎn)生TC以上溫度差，導(dǎo)致電池溫度不一致，可使用的電池容量降低。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置，該裝置提高了換熱效果，實現(xiàn)了換熱后的電池溫度一致，提高了電池容量，詳見下文描述:一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置，所述換熱裝置包括:電池上托架和與所述電池上托架固定連接的電池下托架，所述電池上托架和所述電池下托架之間設(shè)置有若干個電芯，在所述電芯之間設(shè)置有換熱管，所述換熱管內(nèi)裝滿流動的液體；在所述電芯之間、所述電芯和所述換熱管之間填充有導(dǎo)熱膠。所述導(dǎo)熱膠的高度具體為:大于1/2所述電芯的高度。所述導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱系數(shù)大于 1.8。所述電池上托架和所述電池下托架的厚度具體為4-8mm。所述電池上托架和所述電池下托架上都均勻設(shè)置有孔，所述孔用于定位和固定所述電芯。所述換熱管的內(nèi)部中間通過金屬隔成偶數(shù)個獨立管道，管道分為左右2組，同一組管道在端口處相通。所述換熱管的寬度大于1/3所述電芯的高度。所述換熱管與每個所述電芯的距離相同。所述導(dǎo)熱膠與每個所述電芯的接觸面積一致。[0014]本實用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是:通過在電芯之間設(shè)置有換熱管、在電芯之間、電芯和換熱管之間設(shè)置有導(dǎo)熱膠，提高了換熱效果和電池的容量；由于換熱管內(nèi)的管路之間只有一層管壁相隔，實現(xiàn)了充分的熱量交換，避免了換熱管兩端的溫差；同時換熱管內(nèi)部的金屬隔斷減小了管路截面積，增加了液體的流速，提高了對流換熱效率；當(dāng)導(dǎo)熱管與每個電芯的距離相同，導(dǎo)熱膠與每個電芯接觸面積一致時，使得電芯接受外部加熱或者冷卻熱量相同，提高了電池的溫度一致性。

圖1為一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為換熱管和導(dǎo)熱膠的示意圖；圖3為換熱管的截面示意圖。附圖中，各標號所代表的部件列表如下:1:電池上托架；2:導(dǎo)熱膠；3:換熱管； 4:電池下托架；5:電芯。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。參見圖1和圖2，為了提高換熱效果，實現(xiàn)換熱后的電池溫度一致，提高電池有效容量，本實用新型實施例提出了一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置，該換熱裝置包括:電池上托架I和與電池上托架I固定連接的電池下托架4，電池上托架I和電池下托架4之間設(shè)置有若干個電芯5,在電芯5之間設(shè)置有換熱管3，換熱管3內(nèi)裝滿流動的液體；在電芯5之間、電芯5和換熱管3之間填充有導(dǎo)熱膠2。具體實現(xiàn)時，為了獲得較好的換熱效果，導(dǎo)熱膠2的高度優(yōu)選大于1/2電芯5的高度。導(dǎo)熱膠2固化前為液態(tài)，固化后為固態(tài)，導(dǎo)熱系數(shù)大于1.8。還可以根據(jù)實際應(yīng)用中的需要選擇不同導(dǎo)熱系數(shù)和高度的導(dǎo)熱膠2。進一步地，電池上托架I和電池下托架4的厚度優(yōu)選為4_8mm，電池上托架I和電池下托架4上都均勻設(shè)置有定位和固定電芯5的孔。進一步地，參見圖3，為了節(jié)省空間，換熱管3的外形為矩形，換熱管3的內(nèi)部中間通過金屬隔成偶數(shù)個獨立管道，管道分為左右2組，同一組管道在端口處相通，換熱管3的寬度a大于1/3電芯5的高度。為了進一步地保證電池的溫度一致性，優(yōu)選換熱管3與每個電芯5的距離相同；導(dǎo)熱膠2與每個電芯5的接觸面積一致，使得電芯5接受到的外部加熱或冷卻熱量相同。具體實現(xiàn)時，電池上托架I和電池下托架4之間使用粘結(jié)劑和螺栓進行固定，還可以為其他的固定方式，本實用新型實施例對此不做限制。實際應(yīng)用時，鋰離子電池外部用膠體和螺栓固定，使的電芯5在X、Y和Z三個方向上都限制在鋰離子電池的內(nèi)部。該換熱裝置的工作原理:當(dāng)外接的電池管理系統(tǒng)檢測到電芯5表面溫度不在電芯5適宜的工作溫度范圍內(nèi)時，外界的電池管理系統(tǒng)控制外部的加熱/制冷元件及電動泵工作，加熱/冷卻換熱管3內(nèi)換熱液體并使其流動，換熱液體將熱量經(jīng)過換熱管3和導(dǎo)熱膠2傳導(dǎo)給電芯5,從而實現(xiàn)電芯5的加熱或冷卻。換熱管3內(nèi)的相鄰的管路之間只有一層管壁相隔，同時進液口與出液口緊挨相鄰排布，減小了管路內(nèi)液體在進口和出口的溫差。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施例的示意圖，上述本實用新型實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置，所述換熱裝置包括:電池上托架(I)和與所述電池上托架(I)固定連接的電池下托架(4)，其特征在于， 所述電池上托架(I)和所述電池下托架(4)之間設(shè)置有若干個電芯(5)，在所述電芯(5)之間設(shè)置有換熱管(3)，所述換熱管(3)內(nèi)裝滿流動的液體；在所述電芯(5)之間、所述電芯(5)和所述換熱管(3)之間填充有導(dǎo)熱膠(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱膠(2)的高度具體為:大于1/2所述電芯(5)的高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱膠(2)的導(dǎo)熱系數(shù)大于1.8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置，其特征在于，所述電池上托架(I)和所述電池下托架(4)的厚度具體為4-8_。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置，其特征在于，所述電池上托架(I)和所述電池下托架(4)上都均勻設(shè)置有孔，所述孔用于定位和固定所述電芯(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置，其特征在于，所述換熱管(3)的內(nèi)部中間通過金屬隔成偶數(shù)個獨立管道，管道分為左右2組，同一組管道在端口處相通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置，其特征在于，所述換熱管(3)的寬度大于1/3所述電芯(5)的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置，其特征在于，所述換熱管(3)與每個所述電芯(5)的距離相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱膠(2)與每個所述電芯(5)的接觸面積一致。
專利摘要本實用新型公開了一種用于電動汽車鋰離子電池的換熱裝置，所述換熱裝置包括電池上托架(1)和與所述電池上托架(1)固定連接的電池下托架(4)，所述電池上托架(1)和所述電池下托架(4)之間設(shè)置有若干個電芯(5)，在所述電芯(5)之間設(shè)置有換熱管(3)，所述換熱管(3)內(nèi)裝滿流動的液體；在所述電芯(5)之間、所述電芯(5)和所述換熱管(3)之間填充有導(dǎo)熱膠(2)。本實用新型提高了換熱效果、延長了電池的使用壽命；由于換熱管內(nèi)的管路之間只有一層管壁相隔，實現(xiàn)了充分的熱量交換，避免了換熱管兩端的溫差；同時換熱管內(nèi)部的金屬隔斷減小了管路截面積，增加了液體的流速，提高了對流換熱效率。
文檔編號H01M2/10GK203056040SQ201220706660
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者辛明華, 虞峰, 趙春明, 郭艷萍 申請人:天津清源電動車輛有限責(zé)任公司