[发明专利]一种电池及电池多流道板式相变热管理系统和方法

说明书

本发明涉及新能源汽车动力电池技术领域，公开了一种电池及电池多流道板式相变热管理系统和方法。所述电池包括电池箱，所述电池箱包括多层流层，每层流层都具有多个曲折流道，可以使冷媒更好的和电芯进行换热，使冷媒相变技术可以更广泛的应用于电池相变热控制；所述相变热管理系统可以在电池处于不同温度时进入不同的工作模式，实现对电池的加热或冷却；所述方法应用上述的相变热管理系统，可以实现在不同温度和压力调节下对电池箱温度和压力的调节，实现对电池温度进行控制的目的。

技术领域

本发明涉及新能源汽车动力电池技术领域，特别是涉及一种电池及电池多流道板式相变热管理系统和方法。

背景技术

目前，随着石化资源的日益枯竭和大气污染问题的愈发严峻，传统的以石化能源为动力的汽车行业发展逐渐受到限制。新能源电动汽车具有清洁、绿色、无污染等诸多优点，随着相关技术的日渐成熟，正逐渐被社会所接受和普及。电池是电动汽车的核心部件之一，其性能与自身温度具有十分重要的关系。电池内的电化学反应受温度限制，当温度过低时，电池会出现无法启动的情况；但当温度过高时，发电效率会降低，而且当热失控现象发生时，极易发生火灾等重大安全隐患。适宜的温度不仅能够使电池发挥出最大的工作效能，还对电池的安全运行具有十分重要的意义。因此，对新能源电动汽车动力电池的高效热管理，已经成为一个亟需解决的问题。

相变冷却技术是利用工质/冷媒发生相变过程中会吸收/释放出巨大的潜热，来对电池进行降温/升温，从而将电池控制在合理的温度范围内。该技术具有极高的换热效率，是一种新型电池热管理技术。但是，由于直接作用于电池的蒸发器/冷凝器均温设计方面的缺陷，从而限制了该技术的进一步推广和使用。

因此本发明提出了一种电池及电池多流道板式相变热管理系统和方法，巧妙地解决了电池控温和均温设计的问题。

发明内容

本发明的目的是：改变冷媒直接作用于电池蒸发器/冷凝器均温设计方面的缺陷，使冷媒相变冷却技术可以更加方便的使用和推广。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电池，包括电池箱和若干电芯，所述电池箱上开设有配合电芯的电芯孔，所述电芯通过电芯孔穿过电池箱；所述电池箱包括第一板体和N个第一流道板，所述第一板体下端安装有N个第一流道板，所述第一流道板包括第一框架和第二板体，所述第二板体安装在第一框架的下端；所述第一板体和第二板体上开设有相同排列方式的电芯孔，所述电芯依次穿过第一板体和N个第二板体；所述第一板体从左到右依次为第一区、第二区和第三区，所述第一区开设有冷媒进口，所述第二区上开设有多个电芯孔，所述第三区开设有冷媒出口；第二区上多个电芯孔的排列方式为：所述多个电芯孔包括若干排平行的电芯孔，每排电芯孔内包含至少两个电芯孔，所述相邻两排电芯孔交错排列，相邻两排电芯孔圆心所在的直线间的垂直距离小于电芯孔的直径大于电芯孔的半径；所述第二板体从左到右依次为第四区、第五区和第六区，所述第五区上开设有和第二区相同排列方式的电芯孔且电芯孔的位置相对应，所述第一个到第N－1个第一流道板中的第二板体的第四区和第六区从上到下开设有依次缩小的冷媒通道；所述每个第一流道板的第四区内还设置有若干肋板，所述肋板设置在同一排电芯孔圆心连线所在的直线上且肋板和电芯孔交错排列；所述每个第一流道板中第一框架的前后内壁上还设置有波浪形突起；所述电芯和第一板体及第N个第一流道板的第二板体密封连接；所述第一板体、第二板体、肋板、电芯和波浪形突起组成冷媒的流道。通过所述第一板体、第二板体、肋板、电芯和波浪形突起组成冷媒的流道，可以让冷媒更好的和电芯进行热交换，从而更好的控制电池的温度变化。

进一步的，所述波浪形突起为若干个半圆柱，所述半圆柱的半径和电芯孔的半径相同，所述波浪形突起的若干个半圆柱和相邻的一排电芯孔交错排列。波浪形的交错排列可以让流道更加的曲折，使流道内的冷媒更好的和电芯进行热交换，提高换热效率。