本實用新型涉及新能源鋰電池領(lǐng)域，特別涉及一種油浸式電池單元。

背景技術(shù)：

電動汽車的主要驅(qū)動能源是電能，電池系統(tǒng)性能的好壞對電動汽車的整車性能有直接影響，因此電池系統(tǒng)的開發(fā)是當(dāng)前電動汽車行業(yè)的研究熱點。然而，有些電池系統(tǒng)的性能對溫度變化比較敏感，如鋰電池系統(tǒng)。伴隨著電池的充放電，會有大量熱量的產(chǎn)生，造成電池系統(tǒng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障和安全事故的最重要的原因之一即為電池內(nèi)熱量的積累。由于車輛空間限制，構(gòu)成電池系統(tǒng)的電池單元內(nèi)的電芯緊密排列，產(chǎn)生的大量的電化學(xué)反應(yīng)熱不易散出，容易引起電芯內(nèi)部的熱量堆積，溫度過高會嚴重影響電芯的性能，嚴重時直接導(dǎo)致電芯失效；同時，電芯的的位置不同，散熱條件也不同，導(dǎo)致電池單元內(nèi)出現(xiàn)溫差，較高溫度部位的電芯老化快，長時間運行將會破壞電池單元的整體性能。另一方面，低溫對電芯的使用安全同樣重要。如在溫度低于0℃下，鋰離子電池由于會發(fā)生鋰離子還原反應(yīng)引發(fā)電池內(nèi)短路而不允許充電。由此可知，電池單元中電芯的結(jié)構(gòu)布局以及工藝設(shè)計的實現(xiàn)是影響電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。

目前，對電池單元的散熱方面已有較廣泛的研究，如中國專利CN106129532A公開了一種電池組散熱器，在電池組內(nèi)設(shè)置水箱散熱器，通過導(dǎo)流通道內(nèi)的冷卻液對電池組進行散熱；中國專利CN105932368A公開了一種包括均溫組件的電池包，通過均溫組件中冷卻介質(zhì)的流動速度以控制電池芯內(nèi)的溫度；中國專利CN105870540A公開了一種電池包散熱系統(tǒng)，通過調(diào)整供風(fēng)裝置吹向每個電池模組風(fēng)量的大小，實現(xiàn)對電池包內(nèi)的散熱。在加熱方面，常用的加熱方法是通過加熱電池單元內(nèi)的空氣，使溫度上升，如中國專利CN100452530C公開了一種電動汽車電池包溫度控制系統(tǒng)和方法，通過驅(qū)動裝置驅(qū)動循環(huán)介質(zhì)通過多路循環(huán)介質(zhì)熱交換裝置，對電池包進行加熱；CN105449314A公開了一種電動汽車電池包充電加熱裝置，通過水循環(huán)回路，利用加熱室加熱循環(huán)水，從而使電池模組升溫。

由上述可知，目前對電池單元內(nèi)溫度控制均為間接接觸換熱方式進行，散換熱效率不理想且耗能較大。因此，對電池單元的換熱系統(tǒng)等進行合理布局，設(shè)計出一種高換熱效率的電池單元以提高電池系統(tǒng)的整體性能，是亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明人進行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：利用流體的強流動性及傳熱快的特點，在電池單元中注滿導(dǎo)熱油，配合設(shè)置在電池系統(tǒng)中的溫控系統(tǒng)，在滿足電池單元高換熱效率需求的同時，進一步提高了電池單元的安全性能，從而完成了本實用新型。

本實用新型的目的在于提供以下技術(shù)方案：

1.一種油浸式電池單元，其中，所述電池單元1包括單元殼體11、電芯12和電池支架13，所述單元殼體11封閉安裝于電池單元1外，所述電芯12插入電池支架13內(nèi)部，電芯12之間、電芯12與單元殼體11之間存在空隙，所述空隙內(nèi)填充有導(dǎo)熱油。

2.根據(jù)上述1所述的油浸式電池單元，其中，所述電池支架13包括平行安裝的右支架板131和左支架板132，右支架板131和左支架板132上對應(yīng)設(shè)置多個可插入電芯12的通孔133，所述通孔133排布成至少兩行或兩列，相鄰兩行或兩列的通孔133交錯排布；和/或

右支架板131和左支架板132內(nèi)側(cè)對應(yīng)設(shè)置有至少兩對與成行排列的通孔133平行的插槽134。

3.根據(jù)上述1所述的油浸式電池單元，其中，所述電芯12在電池支架13上排布成至少兩行或兩列，相鄰兩行或兩列的電芯12交錯排布。

4.根據(jù)上述1至3之一所述的油浸式電池單元，其中，電芯12的正負極位于電芯12的兩側(cè)，以使同列電芯12同側(cè)極性相同，相鄰兩列電芯12同側(cè)極性相反，同列電芯12通過焊條121并聯(lián)連接，相鄰兩列電芯12通過保險絲122串連連接。

5.根據(jù)上述4所述的油浸式電池單元，其中，所述保險絲122為鋁箔，寬度為2～3mm，厚度為50～60μm；和/或

所述保險絲122為彈性構(gòu)件，其整體或部分呈螺旋狀彎曲，優(yōu)選其與電芯12負極相連的一端呈螺旋狀彎曲。

6.根據(jù)上述1至3之一所述的油浸式電池單元，其中，至少兩個電池單元1通過串連連接以形成電池系統(tǒng)，電池單元1外套設(shè)系統(tǒng)殼體3；

所述系統(tǒng)殼體3由內(nèi)向外依次包括系統(tǒng)內(nèi)殼31和恒溫層32，所述系統(tǒng)內(nèi)殼31支撐系統(tǒng)殼體3，所述恒溫層32對電池系統(tǒng)的進行保溫，恒溫層32為三層結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)防護層、外防護層以及兩防護層之間的保溫層，所述保溫層為20～30mm的巖棉板。

7.根據(jù)上述6所述的油浸式電池單元，其中，所述電池系統(tǒng)還包括溫控系統(tǒng)，所述溫控系統(tǒng)包括加熱裝置4、冷卻裝置5、溫度感應(yīng)裝置6和調(diào)控裝置，溫度感應(yīng)裝置6將監(jiān)測到的溫度傳給調(diào)控裝置，調(diào)控裝置根據(jù)接收的溫度確定是否啟動加熱裝置4或冷卻裝置5。

根據(jù)本實用新型提供的一種油浸式電池單元，具有以下有益效果：

(1)本實用新型中采用導(dǎo)熱油作為填充在單元殼體內(nèi)部的導(dǎo)熱介質(zhì)，其與電芯直接接觸，且具有高閃點、高流動性、大比熱和電絕緣等性能，可快速與電芯發(fā)生熱交換，便于電池單元內(nèi)溫度的調(diào)控；

(2)本實用新型中電芯以“插空”的方式進行排布，此排布方式增大了電芯間的空隙，便于導(dǎo)熱油在電芯間隙中流動，有利于電芯與導(dǎo)熱油換熱效率的提高；

(3)本實用新型中保險絲為彈性構(gòu)件，優(yōu)選保險絲與電芯負極相連的一端呈螺旋狀彎曲，此結(jié)構(gòu)具有較好的延展性，相較于目前普遍采用的非彈性連接，可有效避免外界沖擊使電芯產(chǎn)生振動而造成的保險絲斷裂或脫落；

(4)本實用新型加熱裝置包括多個分散排布的加熱單元，加熱單元對應(yīng)位置處為電芯間空隙，相鄰加熱單元間的空隙對應(yīng)電芯，在避免電芯直接受熱的同時，更有利于通過電芯間的空隙結(jié)構(gòu)快速將熱量傳遞至遠離熱源的部位；

(5)溫控系統(tǒng)中的冷卻裝置為設(shè)置在系統(tǒng)殼體上的半導(dǎo)體制冷器，其制冷效果好，可靠性高，且對電池系統(tǒng)無制冷劑污染。

附圖說明

圖1示出本實用新型電池單元俯視透視圖；

圖2示出圖1中電池單元B面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出圖2中虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)的放大示意圖；

圖4示出電池支架的立體圖；

圖5示出支架板上通孔的交錯排布示意圖；

圖6示出支架板上插槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7示出支架板上擋片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8示出圖1中A-A截面示意圖；

圖9示出保險絲為彈性構(gòu)件時電芯間連接示意圖；

圖10示出本實用新型中電池系統(tǒng)的主截面透視圖；

圖11示出加熱裝置的主截面示意圖；

圖12示出加熱裝置中加熱層結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13示出圖10中虛線圈內(nèi)結(jié)構(gòu)的放大示意圖。

附圖標(biāo)號說明：

1-電池單元；

11-單元殼體；

111-殼身；

112-殼蓋；

113-殼內(nèi)層；

114-殼外層；

12-電芯；

121-焊條；

122-保險絲；

13-電池支架；

131-右支架板；

132-左支架板；

133-通孔；

134-插槽；

135-擋片；

2-注油器；

3-系統(tǒng)殼體；

31-系統(tǒng)內(nèi)殼；

32-恒溫層；

4-加熱裝置；

41-底板層；

42-加熱層；

421-加熱單元；

43-導(dǎo)熱層；

5-冷卻裝置；

6-溫度感應(yīng)裝置。

具體實施方式

下面通過對本實用新型進行詳細說明，本實用新型的特點和優(yōu)點將隨著這些說明而變得更為清楚、明確。

在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實施例。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。

本實用新型公開的是一種油浸式電池單元，如圖1所示，所述電池單元1單元殼體11和電芯12，所述單元殼體11封閉安裝于電池單元1外，所述電芯12排布于單元殼體11內(nèi)部，電芯12之間、以及電芯12與單元殼體11之間存在空隙；所述空隙內(nèi)填充有導(dǎo)熱油，通過導(dǎo)熱油進行電池單元1內(nèi)熱量的交換和傳遞。

所述導(dǎo)熱油為變壓器油或經(jīng)改性后變壓器油，所述改性是指以變壓器油為基質(zhì)，向其中添加改性劑，對變壓器油的流動性等性能進行改進。所述導(dǎo)熱油具有高閃點、電絕緣、大比熱和高流動性等性能。導(dǎo)熱油填充于電池單元1內(nèi)部，可直接吸收電芯12產(chǎn)生的熱量或外界傳遞的熱量而使電池單元1溫度不至于過高，而在低溫時憑借其高流動性，可迅速將接收到的熱量傳送至整個電池單元1，使電池單元1維持在特定的均勻溫度范圍內(nèi)。

除上述熱交換功能外，填充在電池單元1內(nèi)的導(dǎo)熱油依靠其流體性能，還可緩沖外界沖擊對電池單元1的振動。

在本實用新型中，如圖2和圖3所示，電池單元1內(nèi)設(shè)置電池支架13以固定電芯12。考慮到導(dǎo)熱油的成分，為避免導(dǎo)熱油對電池支架13的腐蝕，所述電池支架13選擇聚丙烯材料或酚醛樹脂材料，優(yōu)選為聚丙烯材料注塑而成。導(dǎo)熱油可直接進入電池支架13內(nèi)與電芯12直接接觸，在電芯12之間形成的空隙和電芯12與單元殼體11之間形成的空隙中流動，導(dǎo)熱油流動面積更大，熱交換更為充分。

如圖4所示，電池支架13包括平行安裝的右支架板131和左支架板132，右支架板131和左支架板132上對應(yīng)設(shè)置多個可插入電芯12的通孔133。所述通孔133在右支架板131和左支架板132上排布成至少兩行或兩列，其中，以右支架板131和左支架板132的縱向安裝為基準(zhǔn)，設(shè)定沿右支架板131或左支架板132平面的上下方向為縱向(Y軸)，沿右支架板131或左支架板132平面的左右方向為橫向(X軸)，通孔133在縱向上排布為列，在橫向上排布成行。優(yōu)選地，相鄰兩行或兩列的通孔133交錯排布。如圖5所示，交錯排列是指：位于第n(n≥1)列的通孔133a距第n+1列中與其距離最近的通孔133b的中心距離是L1，與第n+2列中與其距離最近的通孔133c的中心距離是L3，通孔133b與通孔133c的中心距離是L2，若L1+L2＞L3，則所述通孔133之間為交錯排列。

如圖6所示，右支架板131和左支架板132內(nèi)側(cè)(朝向電芯12的一側(cè))上對應(yīng)設(shè)置有至少兩對與成行排列的通孔133平行的插槽134，所處插槽134具有縱向截面為U形的開口部，右支架板131上的插槽134開口方向朝向左支架板132，左支架板132上的插槽134開口方向朝向右支架板131，其中一對插槽134位于右支架板131和左支架板132頂部，用于安裝電池單元1的保護板，其余插槽134位于右支架板131和左支架板132的其它任意高度處，用于其他功能元件的安裝。所述保護板為電路板，包括多個電池管理單元，用于調(diào)控電芯12的工作狀態(tài)，對電芯12提供過充保護、過放保護、過流或短路保護，以及使電池單元1中各個電芯12都達到均衡一致的充放電狀態(tài)。

右支架板131和左支架板132上還設(shè)有多個分散的通油孔，所述通油孔便于導(dǎo)熱介質(zhì)(導(dǎo)熱油)進出電池支架13，加快導(dǎo)熱介質(zhì)流通，同時，通油孔還可用于其它功能元件的固定，如電芯12間的導(dǎo)電元件(如下述焊條121)可穿過右支架板131和左支架板132頂部的通油孔固定安裝在保護板上。

如圖7所示，右支架板131和左支架板132外側(cè)設(shè)有用于限定電芯12軸向方向移動的擋片135，所述擋片135向外側(cè)突出，厚度為2～4mm。擋片135對通孔133進行部分遮擋，非遮擋部分可用于電芯12之間導(dǎo)電元件(如下述焊條121)的固定安裝。

在本實用新型中，如圖8所示，電芯12在電池支架13上排布成至少兩行或兩列，優(yōu)選地，相鄰兩行或兩列的電芯12交錯排布。此排布方式增大了電芯12間的空隙，便于導(dǎo)熱油在電芯12間隙中流動，有利于電芯12與導(dǎo)熱油換熱效率的提高。

在一種優(yōu)選的實施方式中，所述電芯12的正負極位于電芯12的兩側(cè)，以使同列電芯12同側(cè)極性相同，相鄰兩列電芯12同側(cè)極性相反；同列電芯12并聯(lián)連接，相鄰兩列電芯12串連連接。

同列電芯12的正極通過焊條121并聯(lián)連接，相鄰兩列電芯12通過保險絲122串連連接。所述焊條121為鋼鍍鎳焊條，寬度為5～10mm，厚度為150～200μm。所述保險絲122為鋁箔，寬度為2～3mm，厚度為50～60μm。

如圖9所示，保險絲122優(yōu)選為彈性構(gòu)件，其整體或部分呈螺旋狀彎曲，優(yōu)選其與電芯12負極相連的一端呈螺旋狀彎曲。螺旋狀彎曲具有較好的延展性，相較于目前普遍采用的直線型連接，可有效避免電芯12受振動造成的保險絲122的斷裂或脫落。

在進一步優(yōu)選的實施方式中，電芯12正極上設(shè)置蓋帽，電芯12正極與焊條121通過電阻點焊或激光焊焊接，電芯12負極與保險絲122通過超聲波焊焊接。

電阻點焊、激光焊以及超聲波焊是電芯12固定中常用的焊接方式。電阻點焊是利用柱狀電極加壓通電，在搭接工件接觸面焊成一個焊點的焊接方法。激光焊是將高強度的激光束輻射至金屬表面，通過激光與金屬的相互作用，使金屬熔化形成焊接。而超聲波焊是利用高頻振動波傳遞到需焊接的物體表面，在加壓的情況下，使兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。由上述可知，電阻點焊和激光焊相比于超聲波焊，其在焊接部位會產(chǎn)生高熱量，采用薄板連接電極時，易打穿電極，從而造成短路，而超聲波焊在采用厚板連接電極時，由于熱值較低，易產(chǎn)生虛焊現(xiàn)象。結(jié)合三種焊接方式的上述特點，同時考慮電阻點焊的低成本、激光焊的高精確度以及超聲波焊后的高導(dǎo)電性，最終確定電芯12正極與焊條121通過電阻點焊或激光焊焊接，電芯12負極與保險絲122通過超聲波焊焊接。

在本實用新型中，如圖8所示，用于包圍電池單元1的單元殼體11包括頂部開口的殼身111和殼蓋112。殼身111為復(fù)合結(jié)構(gòu)，其由內(nèi)向外依次包括殼內(nèi)層113和殼外層114，其中，殼內(nèi)層113直接接觸導(dǎo)熱介質(zhì)，用于電池單元1的密封。殼內(nèi)層113選用高分子材料制成，在導(dǎo)熱介質(zhì)采用變壓器油時，考慮其對多種高分子材料的溶解性，為避免導(dǎo)熱油的泄露，所述殼內(nèi)層113為聚丙烯層或酚醛樹脂層，其厚度為2～4mm。

殼外層114具有高機械強度，用于電池單元1的定型和保護。優(yōu)選地，所述殼外層114為不銹鋼板或合金鋼板，其厚度為0.5～1mm。殼身111組合安裝時，將殼內(nèi)層113套入殼外層114構(gòu)成的箱體中，對殼外層114外部加熱至80℃左右，使與殼外層114相接處的殼內(nèi)層113受熱成熔融狀態(tài)，冷卻后殼內(nèi)層113即粘結(jié)到殼外層114上。

殼蓋112優(yōu)選為上寬下窄的T形結(jié)構(gòu)或上寬下窄的梯形結(jié)構(gòu)。殼蓋112下端(窄端)伸入殼身111開口內(nèi)，與殼身111的頂部開口相契合。殼蓋112下端可能接觸導(dǎo)熱介質(zhì)，為保證單元殼體11的密封性，所述殼蓋112下端或殼蓋112整體由電木、環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂制備。對所述電池單元1進行密封時，在殼身111側(cè)面上部，通過插入鉚釘?shù)染o固件使殼身111與殼蓋212下端緊密連接。

在本實用新型中，導(dǎo)熱油在使用過程中不可避免的揮發(fā)使其液位降低，為使導(dǎo)熱油得到及時補充，在單元殼體11頂部(即殼蓋112上)設(shè)置油量監(jiān)控系統(tǒng)。所述油量監(jiān)控系統(tǒng)包括內(nèi)部存儲有導(dǎo)熱油的注油器2和油位計。所述注油器2的注油口穿過殼蓋112，以實施注油操作。所述油位計優(yōu)選為管式油位計，油位計的測量部位于單元殼體11和電池支架13之間的空隙。當(dāng)油位計測得導(dǎo)熱油液面低于設(shè)定值時，通過注油器2對電池單元1進行油量補充。

如圖10所示，本實用新型中，至少兩個電池單元1串連連接形成電池系統(tǒng)，電池單元1外套設(shè)系統(tǒng)殼體3。

如圖10所示，系統(tǒng)殼體3由內(nèi)向外依次包括系統(tǒng)內(nèi)殼31和恒溫層32，所述系統(tǒng)內(nèi)殼31和恒溫層32緊密連接。系統(tǒng)內(nèi)殼31為具有較高機械強度的金屬層，用于支撐系統(tǒng)殼體3。所述恒溫層32為三層夾心結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)防護層、外防護層，和兩防護層之間的保溫層。所述防護層具有較強的機械強度，抗沖擊性強，優(yōu)選為金屬材料或高分子材料，所述保溫層選用傳熱效果不佳的材料，如巖棉板等，厚度為20～30mm，用于電池系統(tǒng)的保溫。

電池單元1中電芯12對工作溫度較為敏感，如電芯12為鋰離子電池時，其要求充電溫度為5～30℃，放電溫度為-10～30℃。在外界溫度在5～30℃時，由于電池單元1內(nèi)部導(dǎo)熱油的吸熱性，以及恒溫層32結(jié)構(gòu)的保溫作用，可依靠自產(chǎn)熱維持電池單元1在上述溫度區(qū)間進行工作。然而，在外界環(huán)境溫度長時間高于30℃或低于5℃時，電池系統(tǒng)中需要進一步設(shè)置溫控系統(tǒng)以保障電芯12的充、放電條件。

本實用新型中，所述電池系統(tǒng)還包括溫控系統(tǒng)，其中，所述溫控系統(tǒng)包括加熱裝置4、冷卻裝置5、溫度感應(yīng)裝置6和調(diào)控裝置。溫度感應(yīng)裝置6將監(jiān)測到的溫度傳給調(diào)控裝置，調(diào)控裝置根據(jù)接收到的溫度確定加熱裝置4和冷卻裝置5的工作狀態(tài)。

如圖8所示，所述加熱裝置4為設(shè)置在電池單元1內(nèi)部的一個或多個加熱板，加熱板與導(dǎo)熱介質(zhì)直接接觸，優(yōu)選地，所述加熱板安裝在電池支架13上，即可插入右支架板131和左支架板132內(nèi)側(cè)的插槽134內(nèi)，通過右支架板131和左支架板132進行固定。加熱板的數(shù)目為一個時，其安裝在電池支架13的底部；電熱板為多個時，其設(shè)置在電池支架13內(nèi)部的不同高度處，優(yōu)選地，加熱板的數(shù)目為兩個，其中一個加熱板橫向安裝在電池支架13底部，另一個加熱板橫向安裝在電池支架13中部，即加熱板在電池支架13上與成行排列的電芯12平行。

在一種優(yōu)選的實施方式中，如圖11所示，所述加熱板包括底板層41、加熱層42和導(dǎo)熱層43，所述加熱層42位于底板層41和導(dǎo)熱層43之間，導(dǎo)熱層43位于加熱層42上部。所述底板層41用于支撐加熱層42和導(dǎo)熱層43，所述加熱層42用于產(chǎn)生熱量；所述導(dǎo)熱層43具有耐高溫和電絕緣性，用于熱量的傳遞。

如圖12所示，加熱層42包括至少一個加熱單元421，在加熱單元421為多個時，各加熱單元421獨立排布。優(yōu)選地，各加熱單元421串連連接，電流入口和電流出口位于加熱層42的同一端。所述加熱單元421可為彎曲排布的電阻絲，如S形往復(fù)排布的電阻絲。所述電阻絲的寬度為1～3mm，厚度為20～30μm，電阻率為7.3×10^-6Ω·m，電阻絲最高加熱溫度為50℃。

在進一步優(yōu)選的實施方式中，所述加熱單元421沿加熱板的長度方向排布成一行或多行。優(yōu)選地，同行中左右兩相鄰加熱單元421在加熱板的長度方向上的寬度相同，和/或同行中左右兩相鄰加熱單元421的間距相等。更優(yōu)選地，所述同行中左右兩相鄰加熱單元421的間距等于電池支架13上同行中左右兩相鄰電芯12的間距。如圖12所示，加熱單元421在加熱層42中排布成兩行，兩行中加熱單元421以行間中心線對稱排布，各加熱單元421在加熱板的長度方向上的寬度相同，且同行各相鄰加熱單元421的間距相等。

在更進一步優(yōu)選的實施方式中，當(dāng)加熱板橫向插入在電池支架13的插槽134時，加熱單元421對應(yīng)位置處對應(yīng)于左右兩相鄰電芯12之間的空隙，左右兩相鄰加熱單元421之間的空隙對應(yīng)位置處對應(yīng)于電芯12所在位置。加熱層42的結(jié)構(gòu)配合電芯12的交錯排布方式，在避免部分電芯12直接受熱的同時，更有利于通過電芯12之間的空隙結(jié)構(gòu)快速將熱量傳遞至遠離熱源的部位。

在一種優(yōu)選的實施方式中，所述底板層41為平板，優(yōu)選為上表面設(shè)有凹槽的平板，在所述凹槽內(nèi)部排布所述加熱單元421，凹槽外周凸緣可用于將加熱板固定在電池支架13上。底板層41具有高強度、耐高溫和電絕緣性，其材質(zhì)優(yōu)選為酚醛樹脂、聚丙烯或電木。

在一種優(yōu)選的實施方式中，所述導(dǎo)熱層43的材質(zhì)為硅膠。硅膠電絕緣且耐高溫，其化學(xué)性能和物理性能隨溫度的變化很小。同時，其作為粘結(jié)材料，對加熱層42進行密封。

在本實用新型中，如圖10和圖13所示，所述冷卻裝置5包括設(shè)置在系統(tǒng)殼體3上的半導(dǎo)體制冷器，具體地，在恒溫層32上設(shè)置通孔，半導(dǎo)體制冷器安裝在所述通孔中，半導(dǎo)體制冷器的一端與系統(tǒng)內(nèi)殼31的外表面相連，以吸收系統(tǒng)殼體3內(nèi)部的熱量，另一端與外部空氣接觸以散熱。所述半導(dǎo)體制冷器的數(shù)目為2～6個，以滿足降溫需求。

如圖8和圖10所示，在一種優(yōu)選的實施方式中，所述溫度感應(yīng)裝置6包括分別設(shè)置在電池單元1內(nèi)部、以及電池單元1與系統(tǒng)殼體3之間腔體中的多個溫度感應(yīng)元件。位于系統(tǒng)殼體3內(nèi)部腔體中的溫度感應(yīng)元件用于測定電池單元1與系統(tǒng)殼體3之間腔體中的溫度，此溫度的高低是加熱裝置4或冷卻裝置5啟動的依據(jù)；而在加熱裝置4或冷卻裝置5運行中，位于電池單元1內(nèi)部的溫度感應(yīng)元件測定的內(nèi)部溫度是溫度調(diào)控的依據(jù)。電池單元1內(nèi)部的溫度感應(yīng)元件為至少一個，優(yōu)選為多個，多個溫度感應(yīng)元件的設(shè)置，便于電池單元1內(nèi)部溫度監(jiān)測和調(diào)節(jié)。

電池單元1使用過程中，溫控系統(tǒng)的工作模式為：系統(tǒng)殼體3內(nèi)部腔體中的溫度感應(yīng)元件測定電池單元1所處環(huán)境溫度，當(dāng)此環(huán)境溫度低于第一閾值時，通過調(diào)控裝置啟動電池單元1內(nèi)的加熱裝置4，此時通過各電池單元1內(nèi)部的溫度感應(yīng)元件進行溫度反饋，當(dāng)測到的某電池單元1內(nèi)溫度達到第二閾值時，控制此電池單元1加熱裝置4停止工作，對其他未達到第二閾值的電池單元1仍繼續(xù)加熱；停止加熱后，當(dāng)某電池單元1內(nèi)溫度下降至第三閾值時，再次控制此電池單元1內(nèi)加熱裝置4的啟動；如此往復(fù)調(diào)控，保證電池單元1內(nèi)部溫度維持在第二閾值與第三閾值之間。其中，第一閾值溫度值(如5℃)＜第三閾值溫度值(如10℃)＜第二閾值溫度值(如15℃)。

當(dāng)電池單元1外部的溫度感應(yīng)元件測得環(huán)境溫度高于第四閾值時，通過調(diào)控裝置啟動系統(tǒng)殼體3上的冷卻裝置5，冷卻裝置5運行后，再通過電池單元1內(nèi)部的溫度感應(yīng)元件進行溫度反饋，當(dāng)某電池單元1內(nèi)溫度降到第五閾值時，控制該電池單元1內(nèi)冷卻裝置5停止工作，對其他未達到第五閾值的電池單元1仍繼續(xù)降溫；停止降溫后，環(huán)境溫度使某電池單元1內(nèi)溫度上升至第四閾值時，再次控制冷卻裝置5啟動；往復(fù)調(diào)控，使電池單元1內(nèi)部溫度維持在第四閾值與第五閾值之間。其中，第五閾值溫度值(如25℃)＜第四閾值溫度值(如30℃)。

實施例

實施例1

一種油浸式電池單元，所述電池單元1包括單元殼體11、電芯12和電池支架13，電芯12固定在電池支架13內(nèi)，所述電芯12之間以及電芯12與單元殼體11之間存在空隙，所述空隙內(nèi)填充導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油可進入電池支架13與電芯12直接接觸，其中，所述電芯12為18650型鋰離子電池。

電池支架13選用聚丙烯材料注塑而成，每行可容納20根電芯12，每列可容納10根電芯12，相鄰兩行上的電芯12交錯排布。同列電芯12的同側(cè)極性相同，相鄰兩列電芯12的同側(cè)極性相反。同列電芯12通過連接在正極上的鋼鍍鎳焊條121并聯(lián)，相鄰兩列電芯12通過連接在焊條121上的鋁箔保險絲122串連，所述保險絲22寬2mm，厚50μm，與電芯12負極相連一端呈螺旋狀彎曲。

電池系統(tǒng)中安裝溫控系統(tǒng)，所述溫控系統(tǒng)包括加熱裝置4、冷卻裝置5、溫度感應(yīng)裝置6和調(diào)控裝置。其中，加熱裝置4為橫向安裝在電池支架13中部和底部的兩塊加熱板。所述加熱板由下向上依次包括底板層41、加熱層42以及導(dǎo)熱層43。所述加熱層42包括沿加熱板的長度方向排布成兩行的加熱單元421，每行有10個加熱單元421。加熱單元421對應(yīng)位置處為左右兩相鄰的電芯12之間的空隙，左右兩相鄰加熱單元421之間的空隙對應(yīng)位置處為電芯12所在位置。

所述冷卻裝置5為設(shè)置在系統(tǒng)殼體3上的4個半導(dǎo)體制冷器，半導(dǎo)體制冷器的一端連接金屬制系統(tǒng)內(nèi)殼31外表面以吸收系統(tǒng)殼體3內(nèi)部的熱量，另一端暴露于空氣中。所述溫度感應(yīng)裝置6為分別設(shè)置在每個電池單元1內(nèi)部以及電池單元1與系統(tǒng)殼體3之間空腔中的多個溫度感應(yīng)元件，其中，每個電池單元1內(nèi)部包括12個分散設(shè)置的溫度感應(yīng)元件，電池單元1與系統(tǒng)殼體3之間空腔中設(shè)置1個溫度感應(yīng)元件。加熱裝置4、冷卻裝置5、溫度感應(yīng)裝置6分別與調(diào)控裝置電性連接，調(diào)控裝置根據(jù)接收到的溫度控制加熱裝置4或冷卻裝置5的開啟或關(guān)閉。

以上結(jié)合具體實施方式和范例性實例對本實用新型進行了詳細說明，不過這些說明并不能理解為對本實用新型的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不偏離本實用新型精神和范圍的情況下，可以對本實用新型技術(shù)方案及其實施方式進行多種等價替換、修飾或改進，這些均落入本實用新型的范圍內(nèi)。本實用新型的保護范圍以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。