[发明专利]电池散热系统及电池散热方法在审

专利信息
申请号: 202110892776.9 申请日: 2021-08-04
公开(公告)号: CN113793998A 公开(公告)日: 2021-12-14
发明(设计)人: 朱金鑫;刘振勇;金兆鑫;黄敏 申请(专利权)人: 岚图汽车科技有限公司
主分类号: H01M10/613 分类号: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6554;H01M10/6567
代理公司: 北京众达德权知识产权代理有限公司 11570 代理人: 梁凯
地址: 430000 湖北省武汉市武汉经济技*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 电池 散热 系统 方法
【说明书】:

发明公开了一种电池散热系统及电池散热方法,其中所述电池散热系统包括:电池设备和液冷板,所述电池设备直接安装在所述液冷板上,以将所述电池设备所产生的热量传递至所述液冷板进行冷却,以对所述电池设备进行散热。采用本发明,能解决现有技术中电池无法充分散热、不能满足快充过程中电池散热需求等技术问题。

技术领域

本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池散热系统及电池散热方法。

背景技术

充电慢仍然是制约纯电动汽车发展的主要因素之一。缩短充电时间的主要技术手段是提高电池的充电电流。但是充电电流提高的同时随之而来的是电池产热量增加、析锂风险增加等问题。在较高的充电电流,不可逆热则是电池热量的主要来源。快充过程引起的电池温升对于锂离子电池的寿命具有严重的影响。一般情况下,Li+从电池正极脱出迁移到负极表面,然后嵌入到负极,但是当负极表面由于电流过大或温度过低时,会产生极大的极化。当负极表面的极化电位低于金属Li时,Li+会以金属Li的形式在负极表面析出,造成电池容量损失。严重的情况下甚至会刺穿隔膜导致严重的安全事故。

此外,电极的粉化和破碎是锂离子电池常见的问题。电极的粉化和破碎导致的活性物质损失是锂离子电池衰减的常见机理。粉化和破碎现象包括:活性物质颗粒内部的裂纹;活性物质颗粒与导电剂、粘接剂分离;电极与集流体之间的剥离。导致电极粉化和破碎的一个主要原因是充电电流过大引起电池内部的锂浓度的变换,在快充过程中由于脱Li和嵌Li速度较快,因此会在正极和负极内部都会产生较为显著的Li浓度梯度,从而导致锂离子电池内部的应力分布不均,进而导致了活性物质颗粒的破碎,电极的剥离等现象,引起活性物质的损失。

针对电池产热的问题,目前主要的散热技术有:对电池进行风冷冷却;对电池进行液冷冷却;对电池进行直冷冷却;对电池进行油冷冷却。然而在实践中发现,风冷散热技术要求的条件较为严苛,油冷和直冷散热技术不适宜大规模应用。目前,在电池汽车上真正应用广泛的是液冷技术,具体地在电池与液冷板之间通过导热胶接触进行热量传递,但导热胶的导热系数一般在0.5~3W/(m.k)范围内,相比金属的导热系数低了两个数量级,因此其在一定程度上并不能充分地、迅速地传递热量,不能满足快充过程中电池散热的需求。

发明内容

本申请实施例通过提供一种电池散热系统及电池散热方法,解决了现有技术中不能满足快充过程中电池散热的需求,有利于提升电池散热效率。

一方面,本申请通过本申请的一实施例提供一种电池散热系统,所述电池散热系统包括电池设备和液冷板,所述电池设备安装在所述液冷板上,其中,所述电池设备所产生的热量可以传递至所述液冷板进行冷却,以对所述电池设备进行散热。

可选地,所述电池设备包括电池电芯,或电池模组。

可选地,采用焊接工艺将所述电池设备焊接在所述液冷板的表面,其中,所述电池设备的底部平面度不超过0.5毫米,所述电池设备与所述液冷板焊接所接触平面的平面度不超过0.5毫米。

可选地,按照所述电池设备的底部尺寸在所述液冷板上设计若干坑槽,所述电池设备对应置于所述坑槽中,其中,所述电池设备的底部平面度不超过0.5毫米,所述电池设备与所述液冷板焊接所接触平面的平面度不超过0.5毫米。

可选地,在制作所述电池设备的外壳底部时设计对应的空心环带,并在所述液冷板上增加设计对应的固定构件,以穿过所述电池设备的空心环带将所述电池设备固定在所述液冷板上。

可选地,所述电池散热系统还包括散热面板,贴合在所述电池设备的至少一个侧面上,以将所述电池设备的顶部热量传递至所述液冷板进行冷却。

可选地,所述散热面板包括金属板,和/或相变材料。

另一方面,本申请通过本申请的一实施例提供一种电池散热方法,应用于包括电池设备和液冷板在内的电池散热系统中,所述方法包括:

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