动力电池热管理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种动力电池热管理装置，包括箱体、热扩散板和加热部件；热扩散板安装在所述箱体内，热扩散板上具有多个贯通的套筒，套筒用于嵌套电池并与电池进行热交换；加热部件呈薄膜状，并贴合在热扩散板的表面，加热部件上间隔开设尺寸大于套筒的套接孔，套接孔套接在对应套筒上。上述动力电池热管理装置，通过在箱体内安装热扩散板，并将热扩散板套装在多组电池上，在电池高温时通过空气流通对电池进行降温，在电池处于低温时热扩散板表面的加热部件对电池进行升温，本方法既能对高温电池进行降温、也能对低温电池有效加热，具有双向调温功能，具有优良的热管理性能。具有优良的热管理性能。具有优良的热管理性能。

【技术实现步骤摘要】
动力电池热管理装置


[0001]本专利技术涉及动力电池热管理
，特别是涉及一种动力电池热管理装置。

技术介绍

[0002]动力电池中锂离子电池能量密度高，体积小，循环寿命较长，在电动乘用车、商务车上应用潜力很大。而电池的工作温度，无论低温还是高温都是影响电池使用性能和循环性能的关键因素。
[0003]电池在工作过程中由于内部电化学反应产热以及焦耳热会导致温度上升，当电池超过适宜的温度时会影响电池的使用性能和循环寿命，严重地甚至会引起热失控，导致自燃、爆炸等事故。例如常规的三元锂正极材料电池温度需要控制在50摄氏度以内、电池温差在5摄氏度范围，以避免电池劣化加剧、甚至产生热失控和起火爆炸，提高安全性。而磷酸铁锂为正极材料的电池工作温度虽然可以提升到60摄氏度，但随着温度进一步上升，电池容量衰减明显，在高温下仍然会发生热失控和着火现象。
[0004]因此传统的电池中缺乏对温度进行管理的装置，导致电池在极端环境下性能变差，例如当电池温度较高时，电池更易发生热损害和热失控。而当温度较低时，电池内部电解液粘度增大，容易导致锂沉积形成锂枝晶，使得电池容量下降，严重时锂枝晶会刺破隔膜发生内短路，发生热失控事故。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对传统电池缺乏温度管理装置，在极端环境下性能变差的问题，提供一种能够对电池温度进行控制的动力电池热管理装置。
[0006]一种动力电池热管理装置，包括箱体、热扩散板和加热部件；
[0007]所述热扩散板安装在所述箱体内，所述热扩散板上具有多个贯通的套筒，所述套筒用于嵌套电池并与所述电池进行热交换；
[0008]所述加热部件呈薄膜状，并贴合在热扩散板的表面，所述加热部件上间隔开设尺寸大于套筒的套接孔，所述套接孔套接在对应套筒上。
[0009]进一步的，所述热扩散板上具有多个贯穿孔，所述套筒由所述贯穿孔的内壁沿所述贯穿孔的轴向延展而成。
[0010]进一步的，所述套筒内壁设有导热层。
[0011]进一步的，所述热扩散板上间隔安装有多组扰流柱，所述加热部件表面间隔开设有多组套接孔，所述套接孔套接在扰流柱上。
[0012]进一步的，所述热扩散板表面和所述加热部件表面对应开设有多组间隔设置的通孔。
[0013]进一步的，所述加热部件的加热单元呈串联或并联穿设在各电池之间。
[0014]进一步的，所述加热单元穿设在各电池之间部分的宽度是外缘部分宽度的一半。
[0015]进一步的，所述加热单元围绕套接孔或扰流柱弯曲连接。
[0016]进一步的，所述箱体相对的两侧壁上开设有进风口和排风口，所述进风口和所述排风口内安装有风扇，且风扇与热扩散板之间留有间隔。
[0017]进一步的，所述热扩散板前端设有弧形开口，所述弧形开口对应电池之间间隔，用于风扇旋转鼓风、引流和辅助分配流量。
[0018]上述动力电池热管理装置，通过在箱体内安装热扩散板，并将热扩散板套装在多组电池上，在电池高温时通过空气流通对电池进行降温，在电池处于低温时热扩散板表面的加热部件对电池进行升温，本方法既能对高温电池进行降温、也能对低温电池有效加热，具有双向调温功能，具有优良的热管理性能。
附图说明
[0019]图1为动力电池热管理装置的结构示意图；
[0020]图2为通孔的结构示意图；
[0021]图3为贯穿孔的结构示意图；
[0022]图4为扰流柱的结构示意图；
[0023]图5为加热单元串联的结构示意图；
[0024]图6为加热单元并联的结构示意图；
[0025]图7为加热单元弯曲部分的结构示意图；
[0026]图8为未均衡温度下温度轮廓的平面模拟图；
[0027]图9为未均衡温度下温度轮廓的立体模拟图；
[0028]图10为未均衡温度下模组中心电池温升曲线图；
[0029]图11为均衡温度下温度轮廓的平面模拟图；
[0030]图12为均衡温度下温度轮廓的立体模拟图；
[0031]图13为均衡温度下1
‑
5号电池温升曲线图。
[0032]图中：100、箱体；200、热扩散板；210、贯穿孔；211、套筒；220、通孔；300、加热部件；310、绝缘膜；311、套接孔；320、加热单元；400、扰流柱；500、风扇；60、电池。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]如图1所示，在一个实施例中，一种动力电池热管理装置，包括箱体100、热扩散板200和加热部件300。热扩散板200安装在箱体100内，热扩散板200上具有多个贯通的套筒211，套筒211用于嵌套电池60并与电池60进行热交换，加热部件300呈薄膜状，并贴合在热扩散板200的表面，加热部件300上间隔开设尺寸大于套筒的套接孔，套接孔套接在对应套筒211上。
[0035]上述动力电池热管理装置，通过在箱体100内安装热扩散板200，并将热扩散板200套装在多组电池60上，在电池60高温时通过空气流通对电池60进行降温，在电池60处于低温时热扩散板200表面的加热部件300对电池60进行升温，本方法既能对高温电池60进行降
温、也能对低温电池60有效加热，具有双向调温功能，具有优良的热管理性能。
[0036]在实际使用中，箱体100内可间隔布置多组电池60，且电池60可以为多棱柱或圆柱形状，可采用铝塑软包等不同包装形式。箱体100通过空气冷却，箱体100材料为金属铝，并带有加强筋。加强筋不仅增大箱体100的机械强度和耐冲击性，也增加了箱体100的表面积，加速箱体100表面的传热作用。
[0037]如图2所示，在本实施例中，箱体100内至少安装一组热扩散板200，同时，为了进一步降低箱体100内温升和温度梯度，可以在箱体100内安装多层热扩散板200。热扩散板200的边缘紧贴箱体100内壁，热扩散板200的边缘折弯，并可通过螺栓与箱体100相连，起到密封和定位作用。
[0038]在材料选择上，热扩散板200可采用铝、铜、钛、铁等高导热率金属板，其厚度取值范围在0.5mm
‑
5mm，不仅导热效率高，并且易于加工。其表面带有经阳极氧化钝化处理后，具有电绝缘强度的氧化膜层，阳极氧化后的铝或其合金，提高了硬度和耐磨性，具有优良的电绝缘性。
[0039]上述热扩散板200一方面可增加对流换热面积，从而降低最高温差，另一方面，热扩散板200采用导热系数较高的材料如铝、铜、钛等制成，具有反向导热能力，能够降低电池60上游和下游之间的温差，提高电池60温度均匀性。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池热管理装置，其特征在于，包括箱体、热扩散板和加热部件；所述热扩散板安装在所述箱体内，所述热扩散板上具有多个贯通的套筒，所述套筒用于嵌套电池并与所述电池进行热交换；所述加热部件呈薄膜状，并贴合在热扩散板的表面，所述加热部件上间隔开设尺寸大于套筒的套接孔，所述套接孔套接在对应套筒上。2.根据权利要求1所述的动力电池热管理装置，其特征在于，所述热扩散板上具有多个贯穿孔，所述套筒由所述贯穿孔的内壁沿所述贯穿孔的轴向延展而成。3.根据权利要求2所述的动力电池热管理装置，其特征在于，所述套筒内壁设有导热层。4.根据权利要求1所述的动力电池热管理装置，其特征在于，所述热扩散板上间隔安装有多组扰流柱，所述加热部件表面间隔开设有多组套接孔，所述套接孔套接在扰流柱上。5.根据权利要求1所述的动力电池热管理装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恒运，徐晓斌，方宇，周志峰，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：