[实用新型]用于改善长条状电池模块散热的设计结构有效
申请号: | 201220700985.5 | 申请日: | 2012-12-17 |
公开(公告)号: | CN203071194U | 公开(公告)日: | 2013-07-17 |
发明(设计)人: | 魏学哲;朱维;曾凡帅;李裕;解鹏;黄代富;孔德亮 | 申请(专利权)人: | 上海恒动汽车电池有限公司 |
主分类号: | H01M10/50 | 分类号: | H01M10/50 |
代理公司: | 上海宏威知识产权代理有限公司 31250 | 代理人: | 金利琴 |
地址: | 201804 上*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 改善 条状 电池 模块 散热 设计 结构 | ||
技术领域:
本实用新型涉及电动汽车动力电池热管理系统领域,具体地说是一种用于改善长条状电池模块散热的设计结构。
背景技术:
近年来新能源汽车日益升温,具有高效节能、低排放或零排放优势的电动汽车重新获得了生机,并受到世界各国的广泛重视,是国际节能环保汽车发展的主攻方向。动力电池作为电动汽车的核心零部件之一,其产业化的应用越来越受到关注,对动力电池管理系统的要求也越来越高。铅酸、镍氢、锂电池的应用都还处于起步期或者发展期,具有很大完善提高的空间的同时也还存在很多问题。
目前动力电池的应用还有很多方面亟待解决与提高,主要表现为电池的一致性、电性能、安全性等几个方面。其中一致性是制约电动汽车动力电池质量的关键因素,而温度的一致性又是问题中很重要并且难解决的问题。重要是因为温度的高低直接关系到电池的寿命长短以及电池的性能表现和安全性。为了达到较高的体积密度,动力电池在集成时往往采用长条形电池模块结构。对于采用风冷的电池系统而言,由于电池模块的尺寸较大,单体多,因此,要使得处于电池模块中的不同位置中的各个电池都得到一样的散热条件就显得比较困难。所以在使用少量风机的情况下做散热设计需要把电池包的散热流场做均匀,也就是说不能某个单体处风速过快,而另外某个单体处风速相对过慢。因为风冷的对流换热系数跟流经电池表面的风速大小有直接的关系,大则散热效果强,小则弱。
实用新型内容:
为解决现有技术存在的上述问题,本实用新型的目的是提出一种用于改善长条状电池模块散热的设计结构,本实用新型在对电池模块散热一致性上作出了有效改善。
为解决本实用新型的目的,本实用新型提出的第一种方案为:
一种用于改善长条状电池模块散热的设计结构,包括该电池模块两侧的进风风道和出风风道,在所述进风风道和出风风道中至少一个的内部焊接至少一个挡板,将该进风风道或出风风道均匀分成若干子风道。
作为本实用新型的进一步特征,在所述进风风道和电池模块之间或出风风道和电池模块之间间隔有镂空缝隙的隔板,或以上两边分别间隔有镂空缝隙的隔板。
作为本实用新型的进一步特征,所述隔板上的镂空缝隙是单孔的,该单孔从所述风道入口方向到出口方向镂空面积逐渐减小。
作为本实用新型的进一步特征,所述隔板上的镂空缝隙是多孔的,这些孔从所述风道入口方向到出口方向镂空孔的面积逐渐减小
作为本实用新型的进一步特征,所述挡板为2个,将进风风道和出风风道中的至少一个分为3个子风道。
由于采用以上技术方案,本实用新型的一种用于改善长条状电池模块散热的设计结构,使电池模块形成几个电池数量基本相同的子模块,相当于长条型电池模块和风道一起被分为几个独立的散热系统,改善了模块的各个单体散热的一致性,使风机的能力趋于平衡的在各个子模块上发挥出来。
附图说明:
图1为本实用新型对应的长条形电池模块;
图2为最初设计的没有任何隔板的模块风道组装图;
图3为加两块隔板将进风风道或出风风道三分的风道示意图;
图4为第一种设计实例的模块风道组装图;
图5为第二种设计实例中的单孔渐变的创新型隔板的示意图;
图6为第二种设计实例的模块风道组装图;
图7为第三种设计实例中的多孔镂空的创新型隔板的示意图;
图8为第三种设计实例的模块风道组装图。
具体实施方式
对于以上所述的本实用新型的内容,下面结合具体电池模块散热设计实例,并结合图片具体说明。以下所述的电池模块散热设计实例属于本实用新型的范畴,但不包括所有符合本实用新型权利要求的范围的情况。
本实用新型针对由方形电池单体组成的长条形状的电池模块的并行风道,这种电池模块由多个方形电池单体排列而成,用格栅间隔出电池间的散热风道。本实用新型对这种电池模块的风道提出了两种有效的改进设计方法。
首先对于问题做一阐述:如图1所示,长条形电池包由20到40个电芯组成,电芯之间有格栅间隔出的风道,入风口和出风口在电池模块的两头,采用的是并行的散热方式。
没有任何隔板的情况下流场的分布状况是出口处的速度约为7米/秒,入口处的速度慢,平均约为1米/秒,风速的差异很大,而且靠近入口处电池间风道在入口受限的情况下可能会有一些回流。所以,总的来说每个电池间流道的风速分布很不均匀。
这种不均匀的风速分布会使得电池散热条件很不一致,直接导致了电池的工作过程中温度的很大不同。
所以本实用新型提出了散热风道设计结构:
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