[发明专利]一种基于极耳与模组底部联合液冷散热的动力电池热管理系统

说明书

本发明的目的在于提供一种基于极耳与模组底部联合液冷散热的动力电池热管理系统，包括电芯、正极耳、负极耳、连接排、极耳液冷板、隔离框、均热膜、底液冷板、底隔热垫。通过连接排连接电芯正、负极，再由左、右端板和外围紧固绑带固定成组；系统上部设置隔离框，通过结构胶粘于电芯顶面，隔离框设置前、后两槽道填平导热胶后铺设均热膜，均热膜上方设置极耳液冷板；电芯底部从上到下依次设有下液冷板、底均热膜、底隔热垫。本发明基于电芯极耳与底部联合液冷散热，系统结构紧凑、温度均匀性高、散热效果好；上、下液冷板夹持模组，可进一步强化系统可靠性。

技术领域

本发明涉及的是一种动力电池热管理系统。

背景技术

近年来，电动汽车冒烟、自燃、起火等事故频发。动力电池作为其核心部件，正朝着高能量密度、长续航里程、短充电时间、高安全性、高空间利用率、轻质化、长循环寿命的方向发展。

风冷热管理方式的空气导热系数低、对流换热系数小、散热所需时间长、进出口压差大、流场不均匀、温度均匀性差、高放电倍率冷却效果差；相变材料的导热率低，相变潜热小，换热量有限，需额外增加体积，质量较重，且相变材料热管理方式的预热问题更难解决；热管和电池形状适应性要求高，结构较复杂，管内结构换热性差，绝缘性要求高，加工工艺要求高，成本相对高昂。液冷热管理方式所采用冷媒的比热容大、热导率高、传热系数大、边界层薄、换热能力强、可集成散、预热，温度均匀性好。近年来随着快充技术的发展及高充、放电倍率对于散热的需求，液冷热管理方式当前已成为主流发展趋势。

目前绝大多数动力电池内部都是由正极、隔膜、负极和电池外壳多部分构成，且隔膜材料的导热系数低，从电芯内部向垂直表面方向热阻大，导热性较差，传热效果不佳。而电池正负极的连接柱直接与正负极电池集流板相连，且电池的正极使用铝材料，负极使用镍、铜或铜镀镍材料，铝和铜的导热系数高，热阻小，传热性能好。

综上所述，动力电池热管理技术领域，迫切需要一种可以集成电芯极耳和底部，联合进行一体化液冷散热的动力电池热管理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供结构紧凑、电池间温度均匀性高、散热效果好的一种基于极耳与模组底部联合液冷散热的动力电池热管理系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种基于极耳与模组底部联合液冷散热的动力电池热管理系统，其特征是：包括电芯、左端板、右端板、极耳液冷板、下液冷板，电芯之间的正、负极极耳通过连接排连接，左端板和右端板之间夹持全部电芯形成电池模组，左端板与其相邻的电芯之间设置左隔热垫，右端板与其相邻的电芯之间设置右隔热垫，电池模组上方设置隔离框，隔离框包括前槽道、中间槽道、后槽道，前槽道和后槽道里填充导热填充胶从而填充连接排连接电芯的极耳形成电池模组后余下的不规则模块，导热填充胶填充形成的平面上铺设石墨烯均热膜，极耳液冷板设置在石墨烯均热膜上方，下液冷板设置在电池模组下方，极耳液冷板包括极耳液冷板进液口一、极耳液冷板进液口二、极耳液冷板出液口一、极耳液冷板出液口二，下液冷板包括下液冷板进液口、下液冷板出液口，耳液冷板进液口一、极耳液冷板进液口二、下液冷板进液口通过第一三通快插接头连接，极耳液冷板出液口一、极耳液冷板出液口二、下液冷板出液口通过第二三通快插接头连接，下液冷板进液口连通液冷机的出液口，下液冷板出液口连通液冷机的回液口。

本发明还可以包括：

1、隔离框的整体高度大于电池极耳和连接排连接后凸出电池模组的高度，隔离框为中空结构，中空部分的空间设置大于电池模组上部极耳连接排连接后余下的不规则空间。

本发明的优势在于：

1.本发明提出了一种基于电芯极耳与底部联合液冷散热的动力电池热管理系统，设置的隔离框可以隔断电芯极耳连接排与其上方的极耳液冷板，可以有效地防止外短路现象的发生，提高热管理系统的安全可靠性。