新能源车用动力电池散热系统及新能源车技术方案

本发明专利技术公开了一种新能源车用动力电池散热系统及系能源车，其中散热系统包括动力电池包和风调节结构，动力电池包包括壳体、陶瓷壳、金属弧形板、上、下接头、上、下罩；陶瓷壳为上、下通透的陶瓷烧结件，陶瓷壳的四个侧面设置定位突卡，在陶瓷壳的四个转角处分别设置一个金属弧形体，在四个金属弧形体中央位置设有圆柱锂电池电芯，电芯外表面与四个金属弧形板为线接触；并将上述的陶瓷壳接入风冷循环管路中。本发明专利技术核心部件为陶瓷壳，为无机耐温零部件，无论是耐高温、强度，绝缘性都能满足锂电池的使用要求，且在发生猛烈撞击的情况下，可以发生破碎，吸收撞击能量。剩余的部件采用注塑件和钣金件，比较利于成型和廉价，降低成本。

【技术实现步骤摘要】

该专利技术涉及动力电池
，具体地说是新能源汽车动力电池散热系统及新能源车。
技术介绍
目前我国流行锂离子动力电，磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料，而其它正极材料由于多种原因，目前在市场上还没有大量生产。磷酸铁锂也是其中一种锂离子电池。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程，这一原理与钴酸锂、锰酸锂完全相同。磷酸铁锂电池，同样有危险性。因为，磷酸铁锂也是一种锂离子电池。从材料的原理上讲，磷酸铁锂也是一种嵌入/脱嵌过程，这一原理与钴酸锂、锰酸锂完全相同。而锂的化学性质非常活泼，很容易燃烧，当电池充放电时，电池内部持续升温，活化过程中所产生的气体膨胀，电池内压加大，压力达到一定程度，如外壳有伤痕，即会破裂，引起漏液、起火甚至爆炸。从技术理论来看，磷酸铁锂电池，对电池的起火爆炸等危险性有小部分的改善，但很不彻底，危险性一样突出。在各种情况下，电池外部短路、内部短路、过充都存在发生危险的可能。如何化解上述的风险，是本领域的重要研究方向。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供动力电池散热系统，首先用于解决电池包中各个电芯之间散热不充分的问题，提供一种在一定温度范围内可控的温度场近似恒温的动力电池组，同时解决电芯发热膨胀带来的电机错位的问题，同时，便于组装和生产，模块化，降低使用和制造成本。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：一种动力电池散热系统，包括动力电池包和风调节结构，其特征在于，所述动力电池包包括壳体、陶瓷壳、金属弧形板、上接头、下接头、上罩和下罩；所述壳体是由四个侧板组成的铝合金外壳；所述陶瓷壳为上、下通透的陶瓷烧结件，所述陶瓷壳的四个侧面分别设置有向内凹陷的定位突卡，且所述陶瓷壳的厚度不大于0.5毫米；所述金属弧形体为“(”形的金属薄板冲压件，在陶瓷壳的四个转角处分别设置一个金属弧形体，所述金属弧形体的两边沿卡设在上述的定位突卡上，在四个金属弧形体中央位置卡入一个圆柱锂电池电芯，所述电芯外表面与四个金属弧形板为线接触；在陶瓷壳上、下两端分别固定一个上接头和下接头，其中上、下接头结构相同且对称设置，所述上接头是由环形部、卡爪和锁扣组成的工程塑料注塑件，所述环形部为方形，在每一个边上设置有一个卡爪，每一个卡爪分别与陶瓷壳上所述定位突卡进行配合，在上接头上固定一个上罩，在下接头下固定一个下罩，其中，上、下罩结构相同且对称设置，所述上罩为四棱锥状的工程塑料注塑壳，所述上罩一端端口与上接头的环形部配合并在两者之间使用卡扣进行配合，所述上罩另一端具有冷风进口，所述下罩一端端口与下接头的环形部配合并在两者之间使用卡扣进行配合，所述下罩另一端具热风出口；相邻的电芯之间电连接为铜镍复合片，且在上、下接头上分别设置有容铜镍复合片引出的缺口；多个电芯通过并联的方式形成一列，在每一个冷风进口通过一个弯管连接到第一支管上，多个第一支管汇集后连接到进风管上处，每一个热风出口通过一个弯管连接到第二支管中，多个第二支管连接到出风管处；所述进风管和出风管通过风调节结构风源进行连接。进一步地，所述电芯为圆柱形锂电电芯。进一步地，风调节结构包括风机和风闸。进一步地，所述第一支管和第二支管为软管。新能源车，包括车本体和动力电池散热系统，其特征在于，所述动力电池散热系统为上述新能源车用动力电池散热系统，所述动力电池包固定在车架上，多个动力电池包的进风管汇集到第一总管道，出风管汇集到第二总管道，其中第一总管连接一个风机，风机外侧连接第一进气口和第二进气口，其中第一进气口位于轿车驾驶室内，且在驾驶室内的第一进气口处设置有过滤棉，第二进气口位于后侧行李箱内，在第二进气口处设置有过滤装置；所述第二总管道连接第一出风口、第二出风口和第三出风口，其中第一出风口位于轿车驾驶室内，第二出风口位于行李箱内，并与所述第二进风口汇合，第三出风口位于车架底盘处。所述过滤装置为三级过滤，包括过滤棉、过滤布和过滤器。本专利技术的有益效果是：核心部件包括一个陶瓷壳，可以大量采购，为无机耐温零部件，无论是耐高温、强度，绝缘性都能满足锂电池的使用要求，且在发生猛烈撞击的情况下，可以发生破碎，吸收撞击能量，提高新能源车的安全性能。剩余的部件采用注塑件和钣金件，比较利于成型和廉价，降低成本。便于组装，都是插接结构，提高装配效率，便于后期的维护。冷风根据设计路线在每一个电芯单体的周围通过，且内腔中的空间较大，可以使得风速减缓，最大程度的与电芯发热进行热交换产生较好的换热效果。弧形金属板与电芯接触，产生的热量也被带走，形成更好的热交换效果。附图说明图1为圆柱形锂电芯的立体图。图2为一个电芯单元的立体图。图3为电池包的立体图。图4为图3的全剖视图。图5为多个电池包组合形成的电池组的立体图。图6为一排电芯单元的立体图。图7为上接头的立体图。图8为陶瓷壳的断面图。图9为省略上罩后的立体图。图10为省略上接头后的立体图。图11为省略电芯后的立体图。图12为电芯与金属弧形板的配合示意图。图13为本电池散热系统在车中的布置示意图。图14为电池散热系统的进、出风风路示意图。图中：1壳体、2陶瓷壳、21定位突卡、3金属弧形板、4上接头、4’下接头、41环形部、42卡爪、43锁扣、5上罩、5’下罩、51冷风进口、511第一支管，52热风出口、521第二支管，6电芯、61铜镍复合片、71第一总管道、72第二总管道、7风机、711第一进气口、712第二进气口、721第一出风口、722第二出风口、723第三出风口，73闸阀。具体实施方式如图1至图14所示，针对现有缺陷，本专利技术的保护主体如下：开发的是一种动力电池散热系统，现有的圆柱形锂电池在安装过程中存在两种情况，一种是直接进行捆绑，形成动力电池包，这种动力电池包存在的问题 是，容易积累热量，造成温度升高，自膨胀、漏液，针对这一问题，现有的解决方案是，增加一个框架，现有的框架具有热证冷缩现象依然明显，例如中国专利CN204927374U中公布的方案，其中支架采用注塑件，具有绝缘和定位的作用，可以方便圆柱形锂电池的装配，但是，上述的结构没有形成风道，对于电芯的散热没有根本上解决。要解决的技术难题在于：难题一：在动力电池工作期间，单个电芯存在热胀效应，多个电芯的膨胀量累计在电池包上，就会形成巨大的形变，造成电极位置的错位，目前的解决措施是，电极设计成U型，用于弥补电芯之间的位移和形变。难题二：单个电芯发生短路的情况下，由于电芯之间是靠近的，会引发相邻之间的电芯的爆燃。难题三：冷却风处于无序的流动状态，不能针对电芯进行有效的降温，不能在电芯附近形成均匀的风场，各个电芯处的温度不均匀，造成电芯内阻不一致，耗电增加。基于上述的描述，本专利技术提供的动力电池散热系统，包括动力电池包和风调节结构。动力电池包包括壳体1、陶瓷壳2、金属弧形板3、上接头4、下接头4’、上罩5、下罩5’。壳体1采用铝合金材料，通过截取的方式制作，长度与电芯的长度吻合，壳体是由四个侧板组成的长方体，内部用于安装电芯。陶瓷壳2为上、下通透的结构，为陶瓷烧结件，包括四个侧面，四个侧面的中部设置有向内凹陷的定位突卡21。陶本文档来自技高网...

【技术保护点】
新能源车用动力电池散热系统，包括动力电池包和风调节结构，其特征在于，所述动力电池包包括壳体(1)、陶瓷壳(2)、金属弧形板(3)、上接头(4)、下接头(4’)、上罩(5)和下罩(5’)；所述壳体(1)是由四个侧板组成的铝合金外壳；所述陶瓷壳(2)为上、下通透的陶瓷烧结件，所述陶瓷壳(2)的四个侧面分别设置有向内凹陷的定位突卡(21)，且所述陶瓷壳的厚度不大于0.5毫米；所述金属弧形体(3)为“(”形的金属薄板冲压件，在陶瓷壳的四个转角处分别设置一个金属弧形体(3)，所述金属弧形体的两边沿卡设在所述的定位突卡(21)上，在四个金属弧形体中央位置设有圆柱锂电池电芯(6)，所述电芯(6)外表面与四个金属弧形板为线接触；在陶瓷壳(2)上、下两端分别固定一个上接头(4)和下接头(4’)，其中上、下接头结构相同且对称设置，所述上接头(4)是由环形部(41)、卡爪(42)和锁扣(43)组成的工程塑料注塑件，所述环形部(41)为方形，在每一个边上设置有一个卡爪(42)，每一个卡爪分别与陶瓷壳上所述定位突卡进行配合，在上接头(4)上固定一个上罩(5)，在下接头下固定一个下罩(5’)，其中，上、下罩结构相同且对称设置，所述上罩为四棱锥状的工程塑料注塑壳，所述上罩一端端口与上接头的环形部配合并在两者之间使用卡扣进行锁紧，所述上罩另一端具有冷风进口(51)，所述下罩一端端口与下接头的环形部配合并在两者之间使用卡扣进行锁紧，所述下罩另一端具热风出口(52)；相邻的电芯之间电连接为铜镍复合片(61)，且在上、下接头上分别设置有容铜镍复合片引出的缺口；多个电芯通过并联的方式形成一列，在每一个冷风进口(51)通过一个弯管连接到第一支管上(511)，多个第一支管汇集后连接到进风管上处，每一个热风出口(52)通过一个弯管连接到第二支管(521)中，多个第二支管连接到出风管处；所述进风管和出风管通过风调节结构风源进行连接。...

【技术特征摘要】
1.新能源车用动力电池散热系统，包括动力电池包和风调节结构，其特征在于，所述动力电池包包括壳体(1)、陶瓷壳(2)、金属弧形板(3)、上接头(4)、下接头(4’)、上罩(5)和下罩(5’)；所述壳体(1)是由四个侧板组成的铝合金外壳；所述陶瓷壳(2)为上、下通透的陶瓷烧结件，所述陶瓷壳(2)的四个侧面分别设置有向内凹陷的定位突卡(21)，且所述陶瓷壳的厚度不大于0.5毫米；所述金属弧形体(3)为“(”形的金属薄板冲压件，在陶瓷壳的四个转角处分别设置一个金属弧形体(3)，所述金属弧形体的两边沿卡设在所述的定位突卡(21)上，在四个金属弧形体中央位置设有圆柱锂电池电芯(6)，所述电芯(6)外表面与四个金属弧形板为线接触；在陶瓷壳(2)上、下两端分别固定一个上接头(4)和下接头(4’)，其中上、下接头结构相同且对称设置，所述上接头(4)是由环形部(41)、卡爪(42)和锁扣(43)组成的工程塑料注塑件，所述环形部(41)为方形，在每一个边上设置有一个卡爪(42)，每一个卡爪分别与陶瓷壳上所述定位突卡进行配合，在上接头(4)上固定一个上罩(5)，在下接头下固定一个下罩(5’)，其中，上、下罩结构相同且对称设置，所述上罩为四棱锥状的工程塑料注塑壳，所述上罩一端端口与上接头的环形部配合并在两者之间使用卡扣进行锁紧，所述上罩另一端具有冷风进口(51)，所述下罩一端端口与下接头的环形部配合并在两者之间使用卡扣进行锁紧，所述下罩另一端具热风出口(52)；相邻的电芯之间电连接为铜镍复合片(61)，且在上、下接头上分别设置有容铜镍复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜桂菊，
申请(专利权)人：杜桂菊，
类型：发明
国别省市：山东;37