本實(shí)用新型屬于新能源動(dòng)力汽車配件領(lǐng)域，具體涉及一種雙通道電池組空氣冷卻結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

環(huán)境污染，能源危機(jī)，二氧化碳的全球減排，人們需要減少對(duì)化石能源的依賴，尋找新的能源代替。在汽車行業(yè)中，電動(dòng)汽車由此被大力發(fā)展起來,動(dòng)力電池的技術(shù)性能突破受到許多外界條件的限制，尤其是溫度條件的制約，良好的運(yùn)行溫度是動(dòng)力電池安全、高效工作的前提。電池溫度是制約電動(dòng)汽車性能提升的關(guān)鍵因素，高溫對(duì)動(dòng)力電池有雙重影響。一方面，隨著溫度上升，電解液活性提高，離子擴(kuò)散速度加快，電池內(nèi)阻減小，改善電池性能。另一方面，較高的溫度會(huì)導(dǎo)致電極降解以及電解液分解等有害反應(yīng)的發(fā)生，影響電池的使用壽命，甚至對(duì)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成永久性損壞。研究表明化學(xué)反應(yīng)速率和溫度成極數(shù)關(guān)系，溫度每增加10℃，化學(xué)反應(yīng)速率加倍。在較高的溫度，如45℃的環(huán)境溫度下工作時(shí)，鎳氫電池循環(huán)次數(shù)大約減小60％。在高倍率充電時(shí)，溫度升高5℃，電池壽命減半。相反在低溫環(huán)境下，由于電解液活性低，離子擴(kuò)散速度較慢，電池內(nèi)阻大大增加，放電容量會(huì)顯著降低，充電期間內(nèi)壓上升較快，影響電池的使用安全。綜上所述，適宜的工作溫度為電池良好性能發(fā)揮的前提。

空氣冷卻的結(jié)構(gòu)模型主要分為串行式通風(fēng)冷卻和并行式通風(fēng)冷卻，并行式通風(fēng)冷卻的效果優(yōu)于串行式通風(fēng)冷卻。但是無論串行式還是并行式都無法規(guī)避沿空氣流場的溫度差的分布梯度溫度。

沿空氣流場的溫度梯度是由于空氣在流動(dòng)過程中，空氣在風(fēng)阻的作用下，流動(dòng)速度的變緩，和空氣的溫度上升導(dǎo)致空氣與電池的溫度差降低。因此風(fēng)冷電池組的散熱效果會(huì)隨著流體的流動(dòng)距離的變大而遞減。傳統(tǒng)意義上使用往復(fù)流的冷卻方式降低沿空氣流場方向的溫度差。往復(fù)流通風(fēng)冷卻是通過周期性的改變電池組內(nèi)空氣的流動(dòng)方向以降低溫度梯度。但是電池的生熱量復(fù)雜，往復(fù)流的循環(huán)周期難以確定，散熱效果不佳。

因此，開發(fā)一種行之有效的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，設(shè)計(jì)一種穩(wěn)定、高效的電池箱體及電池包的散熱結(jié)構(gòu)形式對(duì)于提高電池包整體性能具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種電池組散熱均勻，溫度梯度小，溫差小的；電池組可進(jìn)行穩(wěn)定、高效地充放電，易保證使用壽命和使用安全的雙通道電池組空氣冷卻結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種雙通道電池組空氣冷卻結(jié)構(gòu)，其包括殼體，殼體中內(nèi)置有電池組、均呈蛇形波浪狀的第一集流板和第二集流板，第一集流板和第二集流板固定于電池組上下兩端；殼體的前側(cè)面上下分布有第一進(jìn)口和第二進(jìn)口，殼體的后側(cè)面上下分布有第二出口和第一出口；第一集流板的前側(cè)波浪口均朝向第一進(jìn)口，第一集流板的后側(cè)波浪口均朝向第二出口；第二集流板的前側(cè)波浪口均朝向第二進(jìn)口，第二集流板的后側(cè)波浪口均朝向第一出口；電池組為多塊薄片型的單體電池層層疊設(shè)構(gòu)成，相鄰的兩塊單體電池之間豎直夾設(shè)有第一孔道，第一進(jìn)口依次通過第一集流板的前側(cè)波浪口、第一孔道、第二集流板的后側(cè)波浪口與第一出口連通，第二進(jìn)口依次通過第二集流板的前側(cè)波浪口、第一孔道、第一集流板的后側(cè)波浪口與第二出口連通，第一集流板和第二集流板在第一孔道軸向上的波形相反設(shè)置。

本實(shí)用新型的第一進(jìn)口和第一出口組成第一主風(fēng)道，上進(jìn)下出；第二進(jìn)口和第二出口組成第二主風(fēng)道，下進(jìn)上出；兩個(gè)主風(fēng)道交叉分布。電池組內(nèi)分為多個(gè)小風(fēng)道，各個(gè)小風(fēng)道分布單體電池兩側(cè)布置層兩個(gè)通道，形成兩個(gè)流場。正是為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)風(fēng)道的氣體不相互影響，本實(shí)用新型在電池組的上下端分別設(shè)置了第一集流板或第二集流板，且第一集流板和第二集流板相反布置，才能在上下進(jìn)出口處的主風(fēng)道將流體分開，并能在兩個(gè)獨(dú)立的小風(fēng)道中進(jìn)行相互對(duì)流。換而言之，本實(shí)用新型的電池組的兩個(gè)主進(jìn)氣口設(shè)置在殼體的正面，兩個(gè)主出氣口設(shè)置在殼體的反面?？梢圆捎蔑L(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)制風(fēng)從電池的正面吹過從而達(dá)到冷卻的效果，也可以利用汽車行駛過程中的自然風(fēng)，對(duì)電池組進(jìn)行冷卻?？諝夥謩e從電池組的上端進(jìn)氣口和下端進(jìn)氣口流入，在電池組中沿著單體電池兩側(cè)的不同的小風(fēng)道，從電池組的反面的主出氣口流出。此外，本實(shí)用新型使得電池組內(nèi)部的空氣的流動(dòng)方向相反，從而降低沿空氣流場而產(chǎn)生的溫度差；因此不管內(nèi)部的導(dǎo)熱介質(zhì)是空氣還是流體，使用多通道不同方向上流動(dòng)而降低整體的溫度差，提高電池溫度的一致性。

兩個(gè)小風(fēng)道對(duì)單體電池的散熱效果都會(huì)隨著流動(dòng)的距離而遞減，但是由于流動(dòng)方向不一樣，且分別位于單體電池的兩側(cè)對(duì)流，因此兩個(gè)小風(fēng)道的散熱效果產(chǎn)生互補(bǔ)，減少了沿電池流場方向的溫度差。而現(xiàn)有的單通道，則會(huì)隨著空氣的流動(dòng)方向而降低溫度梯度。因此，本實(shí)用新型采用空氣對(duì)流的并行式通風(fēng)冷卻系統(tǒng)理念，并結(jié)合本實(shí)用新型的特殊結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到電池組整體散熱均勻，溫度梯度小，溫差小的效果，電池組在適宜的溫度下可進(jìn)行穩(wěn)定、高效地充放電，易保證使用壽命和使用安全。

具體地，相鄰的兩塊單體電池之間豎直夾設(shè)有兩個(gè)分隔的第一隔條，兩個(gè)第一隔條分別位于單體電池的外側(cè)兩端，第一孔道為相鄰的兩塊單體電池以及之間的兩個(gè)第一隔條構(gòu)成的通道。第一隔條夾設(shè)于相鄰的兩塊單體電池之間，且方便構(gòu)成第一孔道，結(jié)構(gòu)簡單。具體地，各第一隔條可固定設(shè)置于殼體內(nèi)部，方便制造。每個(gè)第一隔條厚度相等，因此第一孔道的間隙也相等，便于達(dá)到散熱效果均勻的效果。

進(jìn)一步地，每個(gè)單體電池的上端固定地電連接有正極片，每個(gè)單體電池的下端固定地電連接有負(fù)極片；各正極片均嵌套式固定于第一集流板中，各負(fù)極片均嵌套式固定于第二集流板中，各單體電池均通過各自的正極片和負(fù)極片并聯(lián)連接。為了方便單體電池互相接線，本實(shí)用新型的電池組的正負(fù)極分布方向擺布相反。在電池組的上端，由于正極片的存在，.第一集流板將內(nèi)部設(shè)置安裝槽供安裝正極片，在安裝槽內(nèi)開一個(gè)接線口，供電池導(dǎo)線連接出來。因此電池組的下端通過正極片直接與主風(fēng)道固定，從而使得小風(fēng)道彼此隔開。同理，在電池組的下端設(shè)置負(fù)極片。本實(shí)用新型可同時(shí)實(shí)現(xiàn)第一集流板、第二集流板分別與電池組的固定連接和各單體電池之間的并聯(lián)連接，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便。

優(yōu)選地，相鄰的兩塊單體電池間隙為2mm，分析流場溫度差為最低。

進(jìn)一步地，最外側(cè)的單體電池和殼體的內(nèi)壁之間豎直夾設(shè)有第二孔道，第一進(jìn)口還依次通過第一集流板的前側(cè)波浪口、第二孔道、第二集流板的后側(cè)波浪口與第一出口連通，第二進(jìn)口還依次通過第二集流板的前側(cè)波浪口、第二孔道、第一集流板的后側(cè)波浪口與第二出口連通。同理地，最外側(cè)的單體電池通過第二孔道可進(jìn)行同樣的散熱，保證了電池組散熱的整體性。

最優(yōu)地，最外側(cè)的單體電池與殼體的內(nèi)壁之間豎直夾設(shè)有兩個(gè)分隔的第二隔條,第二孔道為最外側(cè)的單體電池、殼體的內(nèi)壁和兩個(gè)第二隔條之間構(gòu)成的通道。第二隔條夾設(shè)于單體電池和殼體的內(nèi)壁之間，且方便構(gòu)成第二孔道，結(jié)構(gòu)簡單。具體地，各第二隔條可固定設(shè)置于殼體內(nèi)部，方便制造。每個(gè)第二隔條和第一隔條厚度相等，因此第二孔道和第一孔道的間隙也相等，便于達(dá)到散熱效果均勻的效果。

進(jìn)一步地，第一集流板的上端面貼合殼體的頂面，第二集流板的下端面貼合殼體的底面，增強(qiáng)了密封性，可使上下部分的空氣完全進(jìn)入各小風(fēng)道進(jìn)行散熱，散熱效果更好。

本實(shí)用新型的一種雙通道電池組空氣冷卻結(jié)構(gòu)的有益效果是：正是為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)小風(fēng)道的氣體不相互影響，本實(shí)用新型在電池組的上下端分別設(shè)置了第一集流板或第二集流板，且第一集流板和第二集流板相反布置，才能在上下進(jìn)出口處的主風(fēng)道將流體分開，并能在兩個(gè)獨(dú)立的小風(fēng)道中進(jìn)行相互對(duì)流；兩個(gè)小風(fēng)道對(duì)單體電池的散熱效果都會(huì)隨著流動(dòng)的距離而遞減，但是由于流動(dòng)方向不一樣，且分別位于單體電池的兩側(cè)對(duì)流，因此兩個(gè)小風(fēng)道的散熱效果產(chǎn)生互補(bǔ)，減少了沿電池流場方向的溫度差。因此，本實(shí)用新型采用空氣對(duì)流的并行式通風(fēng)冷卻系統(tǒng)理念，并結(jié)合本實(shí)用新型的特殊結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到電池組整體散熱均勻，溫度梯度小，溫差小的效果；電池組在適宜的溫度下可進(jìn)行穩(wěn)定、高效地充放電，易保證使用壽命和使用安全。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本實(shí)用新型的一種雙通道電池組空氣冷卻結(jié)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本實(shí)用新型的一種雙通道電池組空氣冷卻結(jié)構(gòu)的后視圖；

圖3是圖2中A-A剖視圖；

圖4是圖2中B-B剖視圖；

圖5是本實(shí)用新型的一種雙通道電池組空氣冷卻結(jié)構(gòu)的去除殼體后的三維結(jié)構(gòu)圖；

圖6是本實(shí)用新型的一種雙通道電池組空氣冷卻結(jié)構(gòu)的去除殼體后的左視圖；

圖7是圖6中C-C剖視圖；

圖8是圖7中D-D剖視圖；

圖9是本實(shí)用新型的一種雙通道電池組空氣冷卻結(jié)構(gòu)的第一集流板或第二集流板的俯視圖；

圖10是本實(shí)用新型的一種雙通道電池組空氣冷卻結(jié)構(gòu)的單通道的空氣流場模型圖；

圖11是本實(shí)用新型的一種雙通道電池組空氣冷卻結(jié)構(gòu)的雙通道的空氣流場模型圖。

其中:1.殼體；2.第一集流板；3.第二集流板；4.第一進(jìn)口；5.第二進(jìn)口；6.第二出口；7.第一出口；8.單體電池；9.第一孔道；10.第一隔條；11.正極片；12.負(fù)極片；13.第二孔道；14.第二隔條。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1-圖11所示的本實(shí)用新型的一種雙通道電池組空氣冷卻結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施例，其包括殼體1，殼體1中內(nèi)置有電池組、均呈蛇形波浪狀的第一集流板2和第二集流板3，第一集流板2和第二集流板3固定于電池組上下兩端；殼體1的前側(cè)面上下分布有第一進(jìn)口4和第二進(jìn)口5，殼體1的后側(cè)面上下分布有第二出口6和第一出口7；第一集流板2的前側(cè)波浪口均朝向第一進(jìn)口4，第一集流板2的后側(cè)波浪口均朝向第二出口6；第二集流板3的前側(cè)波浪口均朝向第二進(jìn)口5，第二集流板3的后側(cè)波浪口均朝向第一出口7；電池組為多塊薄片型的單體電池8層層疊設(shè)構(gòu)成，相鄰的兩塊單體電池8之間豎直夾設(shè)有第一孔道9，第一進(jìn)口4依次通過第一集流板2的前側(cè)波浪口、第一孔道9、第二集流板3的后側(cè)波浪口與第一出口7連通，第二進(jìn)口5依次通過第二集流板3的前側(cè)波浪口、第一孔道9、第一集流板2的后側(cè)波浪口與第二出口6連通，第一集流板2和第二集流板3在第一孔道9軸向上的波形相反設(shè)置。

本實(shí)施例的第一進(jìn)口4和第一出口7組成第一主風(fēng)道，上進(jìn)下出；第二進(jìn)口5和第二出口6組成第二主風(fēng)道，下進(jìn)上出；兩個(gè)主風(fēng)道交叉分布。電池組內(nèi)分為多個(gè)小風(fēng)道，各個(gè)小風(fēng)道分布單體電池8兩側(cè)布置層兩個(gè)通道，形成兩個(gè)流場。正是為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)小風(fēng)道的氣體不相互影響，本實(shí)施例在電池組的上下端分別設(shè)置了如圖9所示的第一集流板2或第二集流板3，且第一集流板2和第二集流板3相反布置，才能在上下進(jìn)出口處的主風(fēng)道將流體分開，并能在兩個(gè)獨(dú)立的小風(fēng)道中進(jìn)行相互對(duì)流。換而言之，本實(shí)施例的電池組的兩個(gè)主進(jìn)氣口設(shè)置在殼體1的正面，兩個(gè)主出氣口設(shè)置在殼體1的反面?？梢圆捎蔑L(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)制風(fēng)從電池的正面吹過從而達(dá)到冷卻的效果，也可以利用汽車行駛過程中的自然風(fēng)，對(duì)電池組進(jìn)行冷卻。空氣分別從電池組的上端進(jìn)氣口和下端進(jìn)氣口流入，在電池組中沿著單體電池8兩側(cè)的不同的小風(fēng)道，從電池組的反面的主出氣口流出。此外，本實(shí)施例使得電池組內(nèi)部的空氣的流動(dòng)方向相反，從而降低沿空氣流場而產(chǎn)生的溫度差；因此不管內(nèi)部的導(dǎo)熱介質(zhì)是空氣還是流體，使用多通道不同方向上流動(dòng)而降低整體的溫度差，提高電池溫度的一致性。

兩個(gè)小風(fēng)道對(duì)單體電池8的散熱效果都會(huì)隨著流動(dòng)的距離而遞減，但是由于流動(dòng)方向不一樣，且分別位于單體電池8的兩側(cè)對(duì)流，因此兩個(gè)小風(fēng)道的散熱效果產(chǎn)生互補(bǔ)，減少了沿電池流場方向的溫度差。而現(xiàn)有的單通道，則會(huì)隨著空氣的流動(dòng)方向而降低溫度梯度。因此，本實(shí)施例采用空氣對(duì)流的并行式通風(fēng)冷卻系統(tǒng)理念，并結(jié)合本實(shí)施例的特殊結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到電池組整體散熱均勻，溫度梯度小，溫差小的效果，電池組在適宜的溫度下可進(jìn)行穩(wěn)定、高效地充放電，易保證使用壽命和使用安全。

具體地，相鄰的兩塊單體電池8之間豎直夾設(shè)有兩個(gè)分隔的第一隔條10，兩個(gè)第一隔條10分別位于單體電池8的外側(cè)兩端，第一孔道9為相鄰的兩塊單體電池8以及之間的兩個(gè)第一隔條10構(gòu)成的通道。第一隔條10夾設(shè)于相鄰的兩塊單體電池8之間，且方便構(gòu)成第一孔道9，結(jié)構(gòu)簡單。具體地，各第一隔條10可固定設(shè)置于殼體1內(nèi)部，方便制造。每個(gè)第一隔條10厚度相等，因此第一孔道9的間隙也相等，便于達(dá)到散熱效果均勻的效果。

進(jìn)一步地，每個(gè)單體電池8的上端固定地電連接有正極片11，每個(gè)單體電池8的下端固定地電連接有負(fù)極片12；各正極片11均嵌套式固定于第一集流板2中，各負(fù)極片12均嵌套式固定于第二集流板3中，各單體電池8均通過各自的正極片11和負(fù)極片12并聯(lián)連接。為了方便單體電池8互相接線，本實(shí)施例的電池組的正負(fù)極分布方向擺布相反。在電池組的上端，由于正極片11的存在，2.第一集流板將內(nèi)部設(shè)置安裝槽供安裝正極片11，在安裝槽內(nèi)開一個(gè)接線口，供電池導(dǎo)線連接出來。因此電池組的下端通過正極片11直接與主風(fēng)道固定，從而使得小風(fēng)道彼此隔開。同理，在電池組的下端設(shè)置負(fù)極片12。本實(shí)施例可同時(shí)實(shí)現(xiàn)第一集流板2、第二集流板3分別與電池組的固定連接和各單體電池8之間的并聯(lián)連接，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便。

優(yōu)選地，相鄰的兩塊單體電池8間隙為2mm，分析流場溫度差為最低。

進(jìn)一步地，最外側(cè)的單體電池8和殼體1的內(nèi)壁之間豎直夾設(shè)有第二孔道13，第一進(jìn)口4還依次通過第一集流板2的前側(cè)波浪口、第二孔道13、第二集流板3的后側(cè)波浪口與第一出口7連通，第二進(jìn)口5還依次通過第二集流板3的前側(cè)波浪口、第二孔道13、第一集流板2的后側(cè)波浪口與第二出口6連通。同理地，最外側(cè)的單體電池8通過第二孔道13可進(jìn)行同樣的散熱，保證了電池組散熱的整體性。

最優(yōu)地，最外側(cè)的單體電池8與殼體1的內(nèi)壁之間豎直夾設(shè)有兩個(gè)分隔的第二隔條14,第二孔道13為最外側(cè)的單體電池8、殼體1的內(nèi)壁和兩個(gè)第二隔條14之間構(gòu)成的通道。第二隔條14夾設(shè)于單體電池8和殼體1的內(nèi)壁之間，且方便構(gòu)成第二孔道13，結(jié)構(gòu)簡單。具體地，各第二隔條14可固定設(shè)置于殼體1內(nèi)部，方便制造。每個(gè)第二隔條14和第一隔條10厚度相等，因此第二孔道13和第一孔道9的間隙也相等，便于達(dá)到散熱效果均勻的效果。

進(jìn)一步地，第一集流板2的上端面貼合殼體1的頂面，第二集流板3的下端面貼合殼體1的底面，增強(qiáng)了密封性，可使上下部分的空氣完全進(jìn)入各小風(fēng)道進(jìn)行散熱，散熱效果更好。

應(yīng)當(dāng)理解，以上所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。由本實(shí)用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。