[发明专利]一种动力电池及其热管理模块

说明书

本发明公开了一种动力电池及其热管理模块，热管理模块包括箱体、设在箱体内的电热耦合装置和温控模块，以及设在箱体箱盖上且用于产热和导热的半导体芯片，半导体芯片热端位于箱体内，冷端位于箱体外，半导体芯片和电热耦合装置均与温控模块相连，温控模块包括用于监测箱体内温度的温度探头，且温控模块用于根据箱体内温度来启闭半导体芯片和电热耦合装置；本发明提供的动力电池的热管理模块，结构简单，通过半导体芯片快速制冷和制热的能力，使电热耦合装置在短时间内实现高温散热及低温加热的效果，可提高电池的安全性和寿命。

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种动力电池的热管理模块。此外，本发明还涉及一种包括上述热管理模块的动力电池。

背景技术

伴随着科技的进步和传统不可再生能源的紧缺，出现了以动力电池为驱动的电动新能源汽车，电动汽车清洁环保无污染，十分符合当今时代发展提倡的可持续发展的理论。然而，在电动汽车核心技术的发展过程中，电池的续航以及电池的安全性两大问题制约着其发展。究其根本，是动力电池运行特别是大倍率充电时，电化学反应变得剧烈，产热量快速上升，可能使电池电解液发生分解，产生有害物质，影响电池的寿命，若电池缺乏散热，温度过高的电池很可能会发生燃烧，甚至爆炸等后果。

电池热管理技术是汽车动力电池系统的重要组成部分，包括高温散热和低温预热两部分，具有提升电池寿命，改善电池性能与安全的效果，在电动汽车热管理中占据重要作用。其中，高温散热包括空气冷却、液体冷却、相变材料冷却、热电制冷、热管制冷等，每一种冷却方式都有其优缺点，如空气冷却结构简单，安装方便，成本低，但散热效果不明显，液体冷却散热效果显著，冷却速度快，但结构较为复杂，质量较大，并且存在泄露的安全隐患，可见散热问题始终影响着动力电池的发展；而低温预热在国内的研究较少，动力电池在温度低的情况下，电池释放的功率的容量会显著降低，甚至引起电池容量不可逆衰减，并埋下安全隐患。

因此如何提供一种结构简单且具有灵敏的温控功能的动力电池是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种动力电池的热管理模块，其结构简单，具有灵敏的温控功能，能根据电池温度来进行合适的高温散热和低温预热，可提高电池的安全性和寿命。本发明的另一目的是提供一种包括上述热管理模块的动力电池。

为解决上述技术问题，本发明提供一种动力电池的热管理模块，包括箱体、设在所述箱体内的电热耦合装置和温控模块，以及设在所述箱体箱盖上且用于产热和导热的半导体芯片，所述半导体芯片热端位于所述箱体内，冷端位于所述箱体外，所述半导体芯片和所述电热耦合装置均与所述温控模块相连，所述温控模块包括用于监测所述箱体内温度的温度探头，且所述温控模块用于根据所述箱体内温度来启闭所述半导体芯片和所述电热耦合装置。

优选地，所述箱盖上设有两个分别用于放置所述半导体芯片和所述温控模块上温度显示屏的开口。

优选地，所述箱体内还设有用于增强箱内空气流动的循环风扇。

优选地，在所述箱体外靠近所述半导体芯片的位置还设有用于增大所述半导体芯片热端散热速度的散热装置，所述散热装置与所述温控模块相连且由所述温控模块控制。

优选地，所述散热装置包括散热翅片和散热风扇。

优选地，所述电热耦合装置包括并排设置且串联使用的至少两个电池以及设在所述电池两端以固定各所述电池并防止短路的两个电加热膜。

优选地，所述电热耦合装置上连接有用于监视所述电池电压和充放电回路电流的电池保护板。

优选地，所述箱体为绝缘箱体，且所述箱体的外壁设有隔热层。

本发明还提供一种动力电池，包括上述任意一项所述的热管理模块。