本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車電池領(lǐng)域，特別涉及一種能均勻散熱的鋰離子電池組。

背景技術(shù)：

由于鋰離子電池組受溫度影響大，容易使電池電解液分解進(jìn)而引起電池早衰，現(xiàn)有鋰離子電池組在使用時(shí)通常需要對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)散熱，以避免熱量堆積。但是，由于電動(dòng)汽車剛剛啟動(dòng)時(shí)或者爬坡時(shí)，電池組將散發(fā)的熱量要比正常運(yùn)行時(shí)的熱量要多很多，傳統(tǒng)的散熱風(fēng)扇往往很難短時(shí)間內(nèi)將這些熱量進(jìn)行散發(fā)，這些熱量會(huì)導(dǎo)致電池組電芯溫度快速升高，當(dāng)電芯溫度達(dá)到45℃以上，該電芯將處于快速放電狀態(tài)，而未達(dá)到該溫度的電芯仍處于正常放電狀態(tài)，多次以后，處于快速放電狀態(tài)電芯的使用壽命和性能將大大減退，電池組的性能亦將達(dá)不到初期的設(shè)計(jì)要求和目標(biāo)。

因此，風(fēng)冷的方式并不能達(dá)到使電池組均勻散熱的目的，同時(shí)，在向電池組通風(fēng)的同時(shí)，容易將粉塵和其他雜物帶入電池組內(nèi)而污染電芯，導(dǎo)致電池組充電放電狀態(tài)不佳，嚴(yán)重時(shí)，易導(dǎo)致電池組內(nèi)形成局部小范圍的短路，進(jìn)一步加重電池組內(nèi)不均勻放熱情況，使電池性能大幅降低。

在現(xiàn)有技術(shù)中，還有一種通過(guò)采用油液來(lái)對(duì)電池組進(jìn)行循環(huán)散熱，大致方案是，向電池箱內(nèi)通入油液，通過(guò)油液對(duì)電池組進(jìn)行有效散熱，由于液體的導(dǎo)熱系數(shù)要高于氣體，通過(guò)液冷的方式可實(shí)現(xiàn)快速均勻散熱，彌補(bǔ)了風(fēng)冷的不足，但是，電池組與油液直接接觸不利于電池組的長(zhǎng)期使用和安全性，易腐蝕和破壞電池組的密封性，造成電池組短路而報(bào)廢，同時(shí)，采用液冷的方式對(duì)電池箱及電池組的結(jié)構(gòu)和材料要求較高，對(duì)電池箱的密封性能有嚴(yán)格的條件限制，導(dǎo)致液冷的方式成本較空冷要高出很多，因此，液冷的方式也存在著較多的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種能快速均勻散熱的鋰離子電池組，通過(guò)采用電絕緣導(dǎo)熱袋，充分發(fā)揮出液冷的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，避免液冷帶來(lái)的缺陷。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種能均勻散熱的鋰離子電池組，包括外殼和置于外殼內(nèi)的若干電芯，外殼上設(shè)有用于輸液管路穿過(guò)的輸入孔和輸出孔，鋰離子電池組內(nèi)設(shè)有熱交換器，相鄰電芯之間設(shè)有裝有冷卻液的電絕緣導(dǎo)熱袋，熱交換器用于冷卻液與氣體的熱交換，熱交換器上設(shè)有氣體進(jìn)口、氣體出口、冷卻液進(jìn)口和冷卻液出口，氣體進(jìn)口連接能泵入氣體的空氣泵，氣體出口連接制冷裝置以形成氣體回路，冷卻液出口與液體泵連接，液體泵的輸出端通過(guò)輸液管路將冷卻液送入電絕緣導(dǎo)熱袋內(nèi)，電絕緣導(dǎo)熱袋上設(shè)有出口，出口通過(guò)輸液管路與冷卻液進(jìn)口連接以形成冷卻液回路。

由于上述結(jié)構(gòu)的設(shè)置，熱交換器接收制冷氣體后，熱交換器內(nèi)的冷卻液與制冷氣體發(fā)生熱交換，冷卻液溫度降低，冷卻后的冷卻液通過(guò)液體泵和輸液管路送入電絕緣導(dǎo)熱袋內(nèi)，電絕緣導(dǎo)熱袋內(nèi)充滿低溫冷卻液，由于電芯與電絕緣導(dǎo)熱袋是面接觸，電芯表面上的絕大部分熱量被流動(dòng)的低溫冷卻液帶走，獲得熱量的冷卻液通過(guò)輸液管路回流至熱交換器內(nèi)繼續(xù)利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋰離子電池組的快速均勻散熱，由于冷卻液整個(gè)過(guò)程都不與電芯發(fā)生直接接觸，也就避免了冷卻液腐蝕和造成短路的缺陷，同時(shí)，采用管路加導(dǎo)熱袋的方式避免了液冷對(duì)結(jié)構(gòu)和材料的高要求，對(duì)電池箱及電池組的密封性能幾乎無(wú)要求，該方式不易發(fā)生泄漏，安裝和后期檢修方便，和現(xiàn)有采用的液冷方式相比，成本大幅降低，均勻散熱效果更優(yōu)異。

為了進(jìn)一步增大電芯與冷卻液的換熱面積，提高冷卻液快速均勻散熱的能力，所述電芯包括電芯片，相鄰電芯片之間設(shè)有裝有冷卻液的電絕緣導(dǎo)熱薄袋，電絕緣導(dǎo)熱薄袋上設(shè)有進(jìn)口孔和出口孔，進(jìn)口孔連接液體泵，出口孔連接冷卻液進(jìn)口。

進(jìn)一步，外殼的底部為若干簾片組成的百葉窗結(jié)構(gòu)，相鄰簾片之間的間隙形成通風(fēng)槽，通風(fēng)槽的設(shè)置一方面便于鋰離子電池組內(nèi)通風(fēng)，防止電芯受潮，另一方面，當(dāng)電絕緣導(dǎo)熱袋和輸液管路意外漏液時(shí)，通風(fēng)槽能及時(shí)地排除泄漏的冷卻液，防止電池組內(nèi)的電芯遭受破壞。

作為一種替選方案，外殼的底部設(shè)有若干通孔，通孔的剖面為錐形孔，或者為沉頭孔。

作為一種替選方案，外殼底部設(shè)有肋條，電芯、電絕緣導(dǎo)熱袋和電絕緣導(dǎo)熱薄袋置于肋條之上，肋條之間設(shè)有通氣孔，肋條的使用能夠有效避免電芯底部受潮，能夠長(zhǎng)久保持電池組內(nèi)的干燥。

作為一種優(yōu)選的方案，電絕緣導(dǎo)熱袋和電絕緣導(dǎo)熱薄袋均由聯(lián)苯型聚酰亞胺薄膜制成，聯(lián)苯型聚酰亞胺薄膜具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕、耐溫、電絕緣等綜合性能，常溫時(shí)強(qiáng)度高，穩(wěn)定性和可塑性好，非常適合用作電芯的絕緣導(dǎo)熱材料。

進(jìn)一步，冷卻液優(yōu)選為40-60%的水和40-60%的乙二醇的混合物，降低冷卻液的凝固點(diǎn)，增大冷卻液吸收熱量的能力，當(dāng)然也可選擇機(jī)油、防凍液或其他液體冷卻介質(zhì)。

進(jìn)一步，外殼的上部固定連接用于蓋合的上蓋，上蓋上設(shè)有若干用于輸液管路穿過(guò)的安裝孔。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：熱交換器接收制冷氣體后，熱交換器內(nèi)的冷卻液與制冷氣體發(fā)生熱交換，冷卻液溫度降低，冷卻后的冷卻液通過(guò)液體泵和輸液管路送入電絕緣導(dǎo)熱袋內(nèi)，電絕緣導(dǎo)熱袋內(nèi)充滿低溫冷卻液，由于電芯與電絕緣導(dǎo)熱袋是面接觸，電芯表面上的絕大部分熱量被流動(dòng)的低溫冷卻液帶走，獲得熱量的冷卻液通過(guò)輸液管路回流至熱交換器內(nèi)繼續(xù)利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋰離子電池組的快速均勻散熱，由于冷卻液整個(gè)過(guò)程都不與電芯發(fā)生直接接觸，也就避免了冷卻液腐蝕和造成短路的缺陷，同時(shí)，采用管路加導(dǎo)熱袋的方式避免了液冷對(duì)結(jié)構(gòu)和材料的高要求，對(duì)電池箱及電池組的密封性能幾乎無(wú)要求，該方式不易發(fā)生泄漏，安裝和后期檢修方便，和現(xiàn)有采用的液冷方式相比，成本大幅降低，均勻散熱效果更優(yōu)異。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種能均勻散熱的鋰離子電池組結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的鋰離子電池組揭開(kāi)上蓋后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的正視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖2的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的電絕緣導(dǎo)熱袋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明的電絕緣導(dǎo)熱薄袋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明的外殼底部的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是圖7 的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是圖8中A-A部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是發(fā)明的外殼底部的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是圖10的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是圖11中B-B部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1為外殼，101為輸入孔， 102為輸出孔，103為簾片，104為通風(fēng)槽， 105為肋條，106為通氣孔，2為電芯，201為電芯片，3為熱交換器，301為氣體進(jìn)口，302為氣體出口，303為冷卻液進(jìn)口，304為冷卻液出口，4為電絕緣導(dǎo)熱袋，401出口，5為電絕緣導(dǎo)熱薄袋，501為進(jìn)口孔，502為出口孔，6為上蓋，601為安裝孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1至圖4所示，一種能均勻散熱的鋰離子電池組，包括外殼1和置于外殼內(nèi)的若干電芯2，外殼1上設(shè)有用于輸液管路穿過(guò)的輸入孔101和輸出孔102（輸入孔101和輸出孔102在外殼上呈對(duì)稱分布），鋰離子電池組內(nèi)設(shè)有熱交換器3，相鄰電芯2之間設(shè)有裝有冷卻液的電絕緣導(dǎo)熱袋4，電絕緣導(dǎo)熱袋4的兩側(cè)面與電芯2的側(cè)面緊密貼合，以使電絕緣導(dǎo)熱袋4與電芯2之間發(fā)生熱交換。熱交換器3用于冷卻液與氣體的熱交換，可以選用現(xiàn)有的氣液熱交換器。熱交換器3上設(shè)有氣體進(jìn)口301、氣體出口302、冷卻液進(jìn)口303和冷卻液出口304，氣體進(jìn)口301連接能泵入氣體的空氣泵（圖中未畫(huà)出），即通過(guò)空氣泵向換熱器3內(nèi)供應(yīng)制冷氣體，氣體出口302連接制冷裝置（圖中未畫(huà)出）以形成氣體回路，即發(fā)生熱交換后的制冷氣體重新回收至制冷裝置內(nèi)，以充分利用制冷氣體。冷卻液出口304與液體泵（圖中未畫(huà)出）連接，即通過(guò)液體泵將熱交換器3內(nèi)的經(jīng)熱交換后的冷卻液泵出，液體泵的輸出端通過(guò)輸液管路將冷卻液送入電絕緣導(dǎo)熱袋4內(nèi)，電絕緣導(dǎo)熱袋4上設(shè)有出口401，如圖5所示，出口401通過(guò)輸液管路與冷卻液進(jìn)口303連接以形成冷卻液回路，即電絕緣導(dǎo)熱袋4內(nèi)的冷卻液經(jīng)熱交換后被重新送至熱交換器3內(nèi)繼續(xù)重復(fù)利用。

熱交換器3接收制冷氣體后，熱交換器3內(nèi)的冷卻液與制冷氣體發(fā)生熱交換，冷卻液溫度降低，冷卻后的冷卻液通過(guò)液體泵和輸液管路送入電絕緣導(dǎo)熱袋4內(nèi)，電絕緣導(dǎo)熱袋4內(nèi)充滿低溫冷卻液，由于電芯2與電絕緣導(dǎo)熱袋4是面接觸，電芯2表面上的絕大部分熱量被流動(dòng)的低溫冷卻液帶走，獲得熱量的冷卻液通過(guò)輸液管路回流至熱交換器3內(nèi)繼續(xù)利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋰離子電池組的快速均勻散熱，由于冷卻液整個(gè)過(guò)程都不與電芯2發(fā)生直接接觸，也就避免了冷卻液腐蝕和造成短路的缺陷。

為了進(jìn)一步增大電芯2與冷卻液的換熱面積，提高冷卻液快速均勻散熱的能力，所述電芯2包括電芯片201，相鄰電芯片201之間設(shè)有裝有冷卻液的電絕緣導(dǎo)熱薄袋5，如圖6所示，電絕緣導(dǎo)熱薄袋5上設(shè)有進(jìn)口孔501和出口孔502，進(jìn)口孔501連接液體泵，出口孔502連接冷卻液進(jìn)口303，冷卻液經(jīng)液體泵泵入電絕緣導(dǎo)熱薄袋5，并通過(guò)電絕緣導(dǎo)熱薄袋5與電芯片201發(fā)生熱交換，熱交換后的冷卻液不斷被新泵入的冷卻液替代，并通過(guò)電絕緣導(dǎo)熱薄袋5的出口孔502排出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了電絕緣導(dǎo)熱薄袋5持續(xù)地與電芯片201進(jìn)行熱交換。

作為一種改進(jìn)地實(shí)施方式，外殼1的底部為若干簾片103組成的百葉窗結(jié)構(gòu)，如圖7至圖9所示，相鄰簾片103之間的間隙形成通風(fēng)槽104，通風(fēng)槽104的設(shè)置一方面便于鋰離子電池組內(nèi)通風(fēng)，防止電芯2受潮，另一方面，當(dāng)電絕緣導(dǎo)熱袋4、電絕緣導(dǎo)熱薄袋5和輸液管路意外漏液時(shí)，通風(fēng)槽104能及時(shí)地排除泄漏的冷卻液，防止電池組內(nèi)的電芯2遭受破壞。

作為一種替選地實(shí)施方式，外殼1的底部設(shè)有若干通孔106（未畫(huà)出），通孔106的剖面為錐形孔，或者為沉頭孔，優(yōu)選為錐形孔。

作為一種替選地實(shí)施方式，外殼1底部設(shè)有肋條105，電芯2、電絕緣導(dǎo)熱袋4和電絕緣導(dǎo)熱薄袋5置于肋條105之上，肋條105之間設(shè)有通氣孔106，如圖10至圖12所示，肋條105的使用能夠有效避免電芯2底部受潮，能夠長(zhǎng)久保持電池組內(nèi)的干燥。

作為一種優(yōu)選地實(shí)施方式，電絕緣導(dǎo)熱袋4和電絕緣導(dǎo)熱薄袋5均由聯(lián)苯型聚酰亞胺薄膜制成，聯(lián)苯型聚酰亞胺薄膜具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕、耐溫、電絕緣等綜合性能，常溫時(shí)強(qiáng)度高，穩(wěn)定性和可塑性好，非常適合用作電芯的絕緣導(dǎo)熱材料。

作為一種優(yōu)選地實(shí)施方式，冷卻液優(yōu)選為40-60%的水和40-60%的乙二醇的混合物，其中%代表質(zhì)量分?jǐn)?shù)，水和乙二醇的混合能夠降低水的凝固點(diǎn)，增大水吸收熱量的能力，更優(yōu)選地，冷卻液由43%的水和57%的乙二醇混合而成，當(dāng)然也可選擇機(jī)油、防凍液或其他液體冷卻介質(zhì)。

更進(jìn)一步地說(shuō)，外殼1的上部固定連接用于蓋合的上蓋6，如圖1所示，上蓋6上設(shè)有若干用于輸液管路穿過(guò)的安裝孔601。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。