[发明专利]一种填充相变材料的锂离子电池相框

说明书

本发明提供一种填充相变材料的锂离子电池相框，包括构成相框模组的相框本体，所述相框本体内设有设置电芯的电芯腔和填充相变材料的相变材料填充腔，所述相变材料填充腔包围设置在电芯腔的外部给电芯腔内的电芯冷却降温，所述相变材料填充腔上设有与外部相通用于平衡内外压力的排气孔，所述相框本体焊接电芯极耳的一作用面为开口式设置，所述相框本体最大面积的一对称作用面的相变材料填充腔与电芯腔之间设有铝片。本发明节省了电池与整车空间，同时又可以减小热传导过程中的热阻，有效提高了电池本身温度的一致性，减小系统温差，提高了热管理性能，延长了电池的使用寿命，节省了电池电量，安全可靠。

技术领域

本发明涉及锂离子电池相框领域，具体地，涉及一种填充相变材料的锂离子电池相框。

背景技术

目前的锂离子电池热管理系统采用的方案包括水冷方式、风冷方式、直冷方式等，但这些方案均是以消耗电池的电量为代价而对电芯进行冷却降温的，其不仅减少了汽车的续航里程，而且系统复杂，冷却系统占用电池系统或者整车空间大；同时，现有电池相框结构复杂，而且热管理系统中存在较多的电器零部件和机械连接等，因此锂离子电池相框在安装冷却系统时潜在的故障率高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种填充相变材料的锂离子电池相框，本发明节省了电池与整车空间，同时又可以减小热传导过程中的热阻，有效提高了电池本身温度的一致性，减小系统温差，提高了热管理性能，延长了电池的使用寿命，节省了电池电量，安全可靠。

根据本发明的一个方面，提供一种填充相变材料的锂离子电池相框，包括构成相框模组(6)的相框本体(1)，所述相框本体(1)内设有设置电芯的电芯腔(2)和填充相变材料的相变材料填充腔(3)，所述相变材料填充腔(3)包围设置在电芯腔(2)的外部给电芯腔(2)内的电芯冷却降温，所述相变材料填充腔(3)上设有与外部相通用于平衡内外压力的排气孔(5)，所述相框本体(1)焊接电芯极耳的一作用面为开口式设置，所述相框本体(1)最大面积的一对称作用面的相变材料填充腔(3)与电芯腔(2)之间设有铝片(4)。设置铝片强化了导热，而且只在与电芯接触的最大面积的一对称面设置铝片，也不会使相框增加过多的重量。

优选的，所述相框本体(1)除焊接电芯极耳的一作用面外的其他五个作用面均设置有相连通的相变材料填充腔(3)。即相框本体为五面密封式结构，此结构可以让电芯除焊接电芯极耳的一作用面外的其他五个作用面均通过相变材料在相变过程吸收释放热量而对电芯的充放电过程进行降温冷却，有效提高了电池本身温度的一致性，减小系统温差，从而提高电池的使用寿命，提高热管理性能。

优选的，所述相框本体(1)最大面积的一对称作用面设置相变材料填充腔(3)，其他作用面均为开口式设置。即相框本体为二面密封式结构，在冷却能力足够的情况下，与电芯接触的最大的一对称侧设置相变材料降温冷却，其他四面均为开口式设置，使得可以减轻电池的重量，从而有效提高了电池的能量密度。

优选的，所述铝片(4)与电芯的接触面包覆一层高温胶带或高导热系数的绝缘物质进行绝缘处理，防止漏电，增加绝缘效果，相框本身为高强度、轻质量绝缘性良好的非金属材质(如PPE等塑料)制成，铝片与相变材料接触的一面无需做任何处理。

优选的，所述排气孔(5)设有多个。在相变材料发生相变引起体积变化或在安装过程中遭受挤压后，排气孔可平衡相变材料填充腔内外的压力。

优选的，所述排气孔(5)的开口端通过胶粘或卡扣方式设置聚四氟乙烯薄膜密封。聚四氟乙烯薄膜保证了气体可以从排气孔通过，而水无法通过。

优选的，所述相框本体(1)的四端角均设有定位固定孔(7)。

优选的，所述相框模组(6)由多个相框本体(1)通过螺栓穿过定位固定孔(7)连接固定构成。

优选的，所述相框模组(6)中每隔5个相框本体(1)设置一片泡棉(8)，泡棉起到缓冲减震的作用。