該發(fā)明涉及動力電池技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是新能源汽車用動力電池包風冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前我國流行鋰離子動力電，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，同樣有危險性。因為，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。而鋰的化學性質(zhì)非?；顫?，很容易燃燒，當電池充放電時，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，壓力達到一定程度，如外殼有傷痕，即會破裂，引起漏液、起火甚至爆炸。

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

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

如何化解上述的風險，是本領(lǐng)域的重要研究方向。

同時，動力電池包要求具有規(guī)則的外形，以方便安裝，安裝是指安裝在車架或者行李箱中，規(guī)則的外形尤其適用于裝配工序。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供動力電池包，首先用于解決電池包中各個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)可控的近似恒溫的動力電池組，同時解決電芯發(fā)熱膨脹帶來的電極錯位的問題，同時，便于組裝和生產(chǎn)，模塊化，結(jié)構(gòu)緊湊化，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：

動力電池風冷散熱系統(tǒng)，包括動力電池包和風調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其特征在于，動力電池包包括殼體、陶瓷殼、金屬弧形板、左殼體、右殼體和底板，其中，所述殼體為不燃的工程塑料注塑件，所述殼體是由頂板和左板、右板組成的“n”形，所述左板和右板結(jié)構(gòu)相同且對稱設(shè)置，在左板和右板中分別設(shè)置有相對設(shè)置的方形卡槽，所述方形卡槽的中央位置設(shè)置有一個通孔，所述匯流帶穿過所述通孔且所述匯流帶與電芯電極的焊接；

在每一通孔外側(cè)的左板和右板上分別設(shè)置有匯流帶安裝槽，所述匯流帶安裝在匯流帶安裝槽中，所述左板和右板上均勻的設(shè)置有和陶瓷殼內(nèi)腔貫通的布風孔；

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

金屬弧形體，所述金屬弧形體為“(”形，在陶瓷殼的四個轉(zhuǎn)角處分別設(shè)置一個金屬弧形體，所述金屬弧形體的兩邊沿卡設(shè)在所述定位突卡上，在四個金屬弧形體中央位置卡入一個電芯，所述電芯與四個金屬弧形板形成線接觸；

在陶瓷殼的左右兩端分別固定左接頭和右接頭，其中左、右接頭結(jié)構(gòu)相同且對稱設(shè)置；所述左、右接頭的分別抵靠在左板和右板上并固定；

在左板外側(cè)固定一個左殼體，在右板外側(cè)固定一個右殼體，其中，左、右殼體結(jié)構(gòu)相同且對稱設(shè)置，在左殼體的一側(cè)設(shè)置有一個進風口，為冷風進口，右殼體上的的接口為熱風出口。

所述冷風進口(51)和熱風出口(52)通過風管和風調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與風源進行連接。

所述冷風進口(51)和熱風出口(52)通過風管與外循環(huán)風源進行連接。

進一步地，所述匯流帶的焊接點位置設(shè)置有一個沖孔。

進一步地，所述匯流帶為銅鎳復合片。

進一步地，所述電芯為圓柱鋰電池電芯。

進一步地，所述左、右接頭為工程塑料注塑件。

進一步地，所述左接頭包括環(huán)形部和卡爪，所述環(huán)形部為方形的結(jié)構(gòu)，在每一個邊上設(shè)置有一個卡爪，每一個卡爪分別與陶瓷殼上的凹陷的定位突卡進行配合，所述環(huán)形部與所述陶瓷殼的對齊。

所述風調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括風機和風閘。

所述第一支管和第二支管為軟管。

本發(fā)明的有益效果是：

核心部件包括一個陶瓷殼，可以大量采購，為無機耐溫零部件，無論是耐高溫、強度，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，降低成本。

陶瓷殼的熱膨脹系數(shù)小，解決了電池包膨脹變形的問題，將電芯的變形限定在陶瓷殼體內(nèi)部，電池包整體上不會形成脹包現(xiàn)象、

陶瓷殼的散熱效果好，可以快速的帶走電芯的熱量。

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。

冷風根據(jù)設(shè)計路線在每一個電芯單體的周圍通過，且內(nèi)腔中的空間較大，可以使得風速減緩，最大程度的與電芯發(fā)熱進行熱交換產(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。

質(zhì)輕，降低動力電池的總重量。

附圖說明

圖1為多個電池單元組合狀態(tài)的立體圖。

圖2為一個電池單元的立體圖。

圖3為圖2的全剖視圖。

圖4為一組電池芯的安裝圖。

圖5為陶瓷殼的示意圖。

圖6為左接頭的立體圖。

圖7為殼體的立體圖。

圖8為殼體的主視圖。

圖9為殼體的外表面?zhèn)纫晥D。

圖10為殼體的內(nèi)表面?zhèn)纫晥D。

圖11為左殼體的示意圖。

圖12為底板的立體圖。

圖13為本電池包在車中的布置示意圖。

圖14為電池散熱系統(tǒng)的進、出風風路示意圖。

圖中：1殼體，11頂板，12左板，121方形卡槽、122通孔、123匯流帶安裝槽、124布風孔、125階梯口、13右板、2陶瓷殼、21定位突卡、3金屬弧形板、4底板、5左殼體、5’右殼體、51冷風進口、511第一支管，52熱風出口、521第二支管，6電芯、61匯流帶、7風機、71第一總管道、72第二總管道、711第一進氣口、712第二進氣口、721第一出風口、722第二出風口、723第三出風口，73閘閥、8左接頭、8右接頭’、81環(huán)形部、82卡爪。

具體實施方式

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

開發(fā)的是一種動力電池包，現(xiàn)有的圓柱形鋰電池在安裝過程中存在兩種情況，一種是直接進行捆綁，形成動力電池包，這種動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，針對這一問題，現(xiàn)有的解決方案是，增加一個框架，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)沒有形成風道，對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：在動力電池工作期間，單個電芯存在熱脹效應(yīng)，多個電芯的膨脹量累計在電池包上，就會形成巨大的形變，造成電極位置的錯位，目前的解決措施是，電極設(shè)計成U型，用于彌補電芯之間的位移和形變。

難題二：單個電芯發(fā)生短路的情況下，由于電芯之間是靠近的，電極材料和電芯材料都是易燃材料，會引發(fā)相鄰之間的電芯的爆燃。

難題三：冷卻風處于無序的流動狀態(tài)，不能針對電芯進行有效的降溫，不能在電芯附近形成均勻的風場，各個電芯處的溫度不均勻，造成電芯內(nèi)阻不一致，電芯本身耗電增加。

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

動力電池包包括殼體1、陶瓷殼2、金屬弧形板3、左殼體5、右殼體5’、底板4。

殼體1采用不燃的工程塑料材料，例如電木材質(zhì)，通過截取的方式制作，寬度與電芯的長度吻合，殼體是由三個側(cè)板組成的n形，內(nèi)部用于安裝電芯。

殼體1包括頂板11和左板12、右板13，其中頂板為一平板，左、右板分別垂直的固定在頂板11的兩側(cè)，左板和右板為對稱結(jié)構(gòu)，在左板和右板中設(shè)置有相對設(shè)置的方形卡槽121，方形卡槽121的中央位置設(shè)置有一個通孔122，該通孔用于匯流帶61穿過，并在此處完成匯流帶與電芯電極的焊接。

在每一通孔122的外側(cè)的左板或者右板上設(shè)置有匯流帶安裝槽123，匯流帶安裝在此槽中，上述的匯流帶61，在焊接點附近設(shè)置有一個沖孔，沖孔與上述的電芯的電極對應(yīng)，便于焊接牢靠。

在上述的左板和右板上均勻的設(shè)置有布風孔124，用于和陶瓷殼內(nèi)腔聯(lián)通，并向陶瓷殼內(nèi)提供氣流。

陶瓷殼2為上、下通透的結(jié)構(gòu)，為陶瓷燒結(jié)件，包括四個側(cè)面，四個側(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，在陶瓷殼的四個轉(zhuǎn)角處分別設(shè)置一個金屬弧形體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，有一個預變形，然后在四個金屬弧形體中央位置卡入一個圓柱鋰電池電芯6，參考圖10，電芯6與四個金屬弧形板形成線接觸，參考圖12。

在陶瓷殼2的上端固定一個左接頭8，下端固定一個右接頭8’，其中左右接頭結(jié)構(gòu)相同。以左接頭為例進行說明，左接頭8，優(yōu)選工程塑料注塑件，包括環(huán)形部81、卡爪82，環(huán)形部81為方形的結(jié)構(gòu)，在每一個邊上設(shè)置有一個卡爪82，卡爪一定的彈性，每一個卡爪分別與陶瓷殼上的凹陷的定位突卡進行配合，即，卡在四個凹槽內(nèi)，并使得環(huán)形部81與上述的陶瓷殼的對齊。

左、右接頭分別抵靠在左板12和右板13上，形成端部固定。

在左板12外側(cè)固定一個左殼體5，在右板13外側(cè)固定一個右殼體5’，其中，左、右殼體結(jié)構(gòu)相同，對稱設(shè)置，以左殼體為例進行說明，左殼體5，優(yōu)選工程塑料注塑件，整體為罩狀結(jié)構(gòu)，扣合在左板的外側(cè)，并在左殼體的一側(cè)設(shè)置有一個進風口，為冷風進口51。

右殼體固定在右板外側(cè)，右殼體上的的接口為熱風出口52。

在上述的電芯的兩端分別通過匯流帶61進行焊接連接，匯流帶優(yōu)選銅鎳復合片，用于相鄰之間的電芯6的連接，其中，銅鎳復合片為直的金屬片，并在銅鎳復合片的兩端為焊接點，通過焊接的方式與上述的電芯的兩個電極進行電連接。

上述的多個電芯通過并聯(lián)的方式形成一列，形成一個單元，參考圖6，然后單元之間串聯(lián)，形成一個動力電池包。多個單元進行靠近設(shè)置時，相鄰之間的兩個冷風進口位于同一側(cè)，相鄰之間的熱風出口位于同一側(cè)，參考圖1。

在左板12和右板13的下端設(shè)置有階梯口125，并在此處安裝一個底板4，底板把電芯等固定在內(nèi)部，形成一體，底板為工程塑料件，并底板的下側(cè)設(shè)置有安裝結(jié)構(gòu)，通過底板與車架進行連接。

多個動力電池包之間并聯(lián)連接形成汽車動力源。

一個動力電池包使用一個殼體進行集成，參考圖3.

在每一個冷風進口51通過一個彎管連接到第一支管上，多個第一支管匯集后連接到進風管上處，每一個熱風出口52通過一個彎管連接到第二支管中，多個第二支管連接到出風管處，通過風循環(huán)實現(xiàn)風冷。

一種電動轎車，其中設(shè)置有動力電池，動力電池包括多個動力電池包，動力電池包設(shè)置在車架的不同位置，多個動力電池包的進風管匯集到第一總管道71，出風管匯集到第二總管道72，其中第一總管連接一個風機7，風機外側(cè)連接一個兩個進氣口，為便于區(qū)分，標記為第一進氣口711和第二進氣口712，其中第一進氣口711位于轎車駕駛室內(nèi)，且在駕駛室內(nèi)的第一進氣口處設(shè)置有過濾棉，第二進氣口712位于后側(cè)行李箱內(nèi)，在第二進氣口處設(shè)置有過濾裝置。該過濾裝置為三級過濾，包括過濾棉、過濾布和過濾器，實現(xiàn)精準過濾。

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

在上述的三個出風口和一個進風口處設(shè)置有閘閥73，閘閥為電磁閥，通過電磁閥的切換，用于控制風道的切換。

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

在夏季，室外溫度高于30攝氏度時，循環(huán)風在第一進風口進風，采集的是駕駛室內(nèi)的空氣，對電池降溫后的熱風通過第三出風口外排，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，自第二進風口進風，然后自第三出風口外排，形成循環(huán)模式。

通過上述多組模式的選擇，可以實現(xiàn)全天候的工作。

進一步地，配合電池管理系統(tǒng)，可以在上述的下罩內(nèi)側(cè)集成一個溫度采集元件，腔內(nèi)的溫度，通過控制風機的鼓風量控制電池包的溫度。

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

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)。