[实用新型]一种具有温控功能的锂离子电池系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及车身结构领域，尤其是涉及一种具有温控功能的锂离子电池系统。

背景技术

随着经济的发展，汽车已成为人们出行不可或缺的交通工具。传统汽车的发展造成一些问题，如汽车排放对环境造成污染，石油资源大量消耗等。相比于传统汽车，纯电动汽车没有排放，又不消耗石油，是未来长期发展的方向。电池系统是电动汽车的核心部件，电池系统是由较多单体电芯串联或并联而成。

由于电动汽车行驶工况复杂，电池使用过程中产生较多热量，使电池内部温度急剧升高，如果热量不能及时释放或被吸收，电池的不一致性被拉大，电池的使用寿命会急剧降低，甚至造成安全隐患。同时电动汽车具有经常进行加速和减速运动的特性，在不同的区域行驶，行驶工况复杂，环境温度差异大，电池温度过低，会导致电解液活性下降，内阻增加，电池无法使用；电池温度过高，会导致锂离子电池性能下降，电池循环寿命降低，且热失控概率提升。因此对锂电池实施热管理非常必要。同时从满足客户体验度、提高电池单体能量密度、快速充电、高倍率放电、提高防水等级等要求而言，锂电池热问题不可避免且将越发严重。

现有的解决锂电池热问题的主要是通过汽车BMS系统对锂电池温度进行监控，并在温度超过阈值时进行报警并停止锂电池的工作，这种方法需要BMS系统进行大量的计算，成本高且实现复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题提供一种具有温控功能的锂离子电池系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种具有温控功能的锂离子电池系统，包括壳体、电池内芯和相变材料层，所述电池内芯封装于壳体内，所述相变材料填充于壳体内，与电池内芯的表面接触，所述相变材料层为由带结晶水的硝酸钠、石蜡、白炭黑、聚丙烯酰胺凝胶和三甲醇丙烷组成的相变材料层，所述壳体包括一端开口的金属盒和上盖，所述上盖设有卡扣，所述金属盒设有凸台，所述上盖与金属盒通过卡扣和凸台连接。

所述上盖还设有防爆阀。

所述金属盒为铝合金金属盒。

所述上盖还设有用于通过电池内芯的极耳穿孔。

所述上盖为塑料上盖，所述塑料上盖为由聚丙烯、ABS塑料和碳纤维组成的塑料上盖。

所述电池内芯包括锂离子电池单体或锂离子电池并联内芯。

所述锂离子电池并联内芯包括至少2块锂离子电池单体和导热硅胶，所述锂离子电池单体相互并联，所述锂离子电池单体之间通过导热硅胶贴合。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)采用由带结晶水的硝酸钠、石蜡、白炭黑、聚丙烯酰胺凝胶和三甲醇丙烷组成的相变材料层来填充壳体内部，由于该相变材料层中添加了白炭黑，因此使得相变材料层呈固体状态，不易发生泄漏，通过相变材料层可以延长电池的使用寿命、且使得电池温度分布均匀、效率高且降温效果好，同时该相变材料层具有阻燃和高弹性，因此还可以对电池形成抗撞击保护，阻隔单个电池热失控对整个电池系统的影响且形成安全边界。

(2)壳体包括一端开口的金属盒和上盖，二者之间通过卡扣和凸台连接，这种密封方式一方面可以保证密封严密，同时也便于拆装，便于相变材料的填充和电池的检查。

(3)上盖还设有防爆阀，防止在温度超过相变材料调控范围的时候电池温度过高而发生的保障，提升了电池系统的安全性能。

(4)金属盒为铝合金金属盒，导热性能较好，便于电池系统向外界散热。

(5)上盖还设有用于通过电池内芯的极耳穿孔，无需打开上盖即可实现电池两极与外界连接供电，设计方便，增强了使用的便捷性。

(6)上盖为包括聚丙烯、ABS塑料盒碳纤维构成的塑料上盖，质量轻、强度高且稳定性好，既减轻了壳体的重量也保证了壳体的坚固。

(7)电池内芯可以根据实际需求选择为锂离子电池单体或并联的锂离子电池内芯，实用性能强，选择灵活。

(8)并联的锂离子电池之间通过导热硅胶贴合，便于各个锂离子电池单体之间进行热交换，因而使得整个电池系统受热均匀，电池的温度一致性较好，避免了单个电池温度过高而发生安全事故。

(9)整个电池系统的各个部分均容易加工，且价格便宜，大大节省了电池系统的制造成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为金属盒示意图；

图3为上盖示意图；

图4为锂离子电池单体示意图；

图5为具有温控功能的锂离子电池系统和传统锂离子电池系统的温度变化曲线图；