[发明专利]一种电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及新能源电池领域，特别涉及一种新型电池系统。

背景技术

出于能源和环境的考虑，电动汽车在各国政府和汽车制造商的共同推动下取得了快速的发展。电动汽车作为节能型汽车，无疑是汽车行业的重要变革，因其能真正的实现减排而成为汽车的重要发展方向。然而，这些车辆的性能和品质在很大程度上依赖其所配制的电池系统的性能。

在电动汽车中，动力电池均是采用电池系统形式使用的，电池系统由多个电池单元构成，而电池单元包括多个串连和并联连接的电芯。电芯作为储能单元，在充放电时会产生电化学反应热，从而造成电池单元中温度变化；同时外界环境温度也可直接影响电池单元中的温度。电池单元中温度过高或过低均会影响电池单元的整体寿命和稳定性。高温可以加速电芯中电解液、电极和隔板的老化速率，高温部分的老化速率会明显快于低温部分，若电芯之间持续存在此物性差异，将破坏电池单元的一致性，造成电芯之间的性能不匹配，最终使电池单元失效。在温度低于0℃下，锂离子电池由于会发生锂离子还原反应引发电芯内短路而不允许充电。由此可知，电池单元(或电池系统)中电芯的结构布局以及热交换功能的实现是影响电动汽车发展的关键因素。

目前，电池系统的热交换方式均为间接换热方式，如中国专利CN103247835B通过在电池模块中设置相变材料层储存电池模块放出的热量；中国专利CN204011513U通过使电池之间形成间隙以及在电池包外壳上设散热孔进行散热；中国专利CN105702894A采用带有孔隙的电池支架，并在壳体顶部设置防水通风的凹部结构完成散热功能。中国专利CN105932368A在电池包中设置均温组件，通过均温组件中冷却介质的流动速度以控制电池芯内的温度。在加热方面，常用的加热方法是通过加热电池组内的空气，使电池的温度上升，如CN105742745A公开了一种电池包液体冷却/加热系统试验装置，当电池包工作在低于0℃的低温情况下，通过电池包外的电加热棒加热液体，将液体通过管路通入电池包内进而对电池包进行加热。

由上述可知，现今对电池系统的温度控制集中在非接触换热方面，换热效果不理想且能耗高。因此，亟需一种温度可调的电池系统以满足不同温度环境下的使用需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：对电池单元中电芯进行合理布局，在电池单元中注满导热油，配合设置在电池单元中的加热装置和系统壳体上的冷却装置，即可满足电池系统在不同温度环境下的使用需求，且进一步提高了电池系统的安全性，从而完成了本发明。

本发明的目的在于提供以下方面：

1.一种电池系统，包括系统壳体1和至少两个电池单元2，所述系统壳体1封闭安装于电池系统外，所述电池单元2串连连接；

所述电池单元2包括单元壳体21、电池支架22和多个电芯23，所述单元壳体21封闭安装于电池单元2外，电池支架22位于单元壳体21内部以固定电芯23，单元壳体21内部存在空隙，所述空隙填充有导热介质。

2.根据上述1所述的电池系统，其中，所述系统壳体1由内向外依次包括系统内壳11和恒温层12，所述系统内壳11用于支撑系统壳体1，所述恒温层12用于电池系统的保温；

优选地，所述恒温层12为三层夹心结构，包括内防护层、外防护层以及两防护层之间的保温层，所述内防护层和外防护层对保温层进行固定。

3.根据上述1所述的电池系统，其中，单元壳体21包括顶部开口的壳身211和位于开口处以封闭壳身211的壳盖212，

壳身211由内向外依次包括壳内层213和壳外层214，壳内层213密封电池单元2，其由高分子材料制成，所述高分子材料优选为聚丙烯或酚醛树脂，所述壳外层214粘附在壳内层213外，用于支撑壳内层213。

4.根据上述1所述的电池系统，其中，所述电池单元2内导热介质与电池支架22和电芯23直接接触，所述导热介质为导热油，优选为变压器油或经改性的变压器油。

5.根据上述1至4之一所述的电池系统，其中，电池支架22包括平行安装的右支架板221和左支架板222，右支架板221和左支架板222上对应设置多个可供电芯23插入的通孔223，所述通孔223排布成至少两行或两列，优选地，相邻两行或两列的通孔223交错排布；和/或

电芯23在电池支架22上排布成两行或两列以上，优选相邻两行或两列电芯23交错排布。