[实用新型]一种液体换热电池模块结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及片状电池的热管理系统，具体涉及一种片状电池的液体换热电池 模块结构。

背景技术

近年来，由于面临能源成本的压力以及政府和消费者对于环保的日益重视，混合 动力汽车和电动汽车以其能够大幅度减少或消除尾气排放和降低能耗的优点，引起众多汽 车生产厂家的重视，并纷纷投入巨资研发和推广。然而，动力电池技术却极大的制约了混合 动力汽车和电动汽车的推广，成为新能源汽车发展的瓶颈。

动力电池作为能量储存器件，在混合动力汽车和电动汽车中起到关键作用，其性 能好坏极大的影响整车的性能。目前的动力电池单体在极端低温(小于-30℃)和极端高温 (大于50℃)的环境下都无法正常工作，导致以动力电池为能量来源的车辆此时也无法正常 工作，使车辆无法达到全天候运行的要求，和传统汽车相比其使用有较大局限性。

另外，动力电池与其它系统之间的大功率能量交换(包括能量注入电池模块或能 量从电池模块输出)，以及动力电池部分电路发生故障(如短路)时，电池模块可能因过热而 引起性能恶化甚至引起动力电池爆炸的严重事故，给车辆的运行造成了安全隐患。

上述问题的存在都严重制约了汽车和电动汽车的推广使用，动力电池目前已经成 为新能源汽车发展的瓶颈，全球各大汽车厂商和科研机构也纷纷投入大量资金和人力到动 力电池的研究工作上去，单就目前的电池技术发展来看，短时间内解决动力电池技术的问 题仍然非常困难。

发明内容

目前，车用动力电池主要包括柱状电池、片状电池等形式，而国内的车用动力电池 以片状电池为主。本实用新型针对片状动力电池设计了一种符合国内混合动力汽车或电动 汽车的新型动力电池模块结构。该种新型动力电池模块结构能增强电池单体或电池组的换 热效果，使得电池系统始终保持在良好的工作环境中，延长电池系统的寿命，保证电池系统 的安全。

另一方面，随着电池技术的不断进步，电池除了作为车用电源外，也开始在一些储 能系统(电力系统)上实现其价值，如分布式电站和大型备用电源等。因此，本实用新型也可 应用于储能系统。

一种液体换热的电池模块结构，其特征在于，所述的液冷电池模块为一个电池单 元或者为相互电连接的多个电池单元组成，电池单元为一个电池单体或片状电池组；或电 池单元为相互并联的多个片状电池单体或片状电池组；电池模块中布置多个电池腔，电池 单元置于电池腔内，电池腔底部密封并被填充有冷却液的空隙所包围，且所有填充有冷却 液的空隙都相互连通；电池模块密封包装并设置有冷却液的入口和出口。

进一步，所述电池腔的腔壁由两层构成，外层为金属层，内层为硅胶层。

进一步，电热膜布置于液冷电池模块底部；或者沿电池模块内壁布置，布置在内壁 的一面或者多面。

进一步，所述电池腔之间设有对冷却液的流动起导向作用的隔板。

进一步，整个电池模块底部沿电池腔四周开有弧形槽。

进一步，所述的液冷模块为其他正负极在同侧的储能模块，例如超级电容。

进一步，在所述液冷电池模块底部应力最大处布置有应变片，应力变化反映液冷 电池模块内的压力变化，应变片将应力变化信号传递给电池管理单元。

所述结构的设计方法，其特征在于，所述电池腔的形状根据片状电池单体的类型 和数量来设计；所述的电池腔单独加工并与液冷电池模块单独装配，或者根据液冷电池模 块的尺寸整体加工并与液冷电池模块整体装配。

整个电池模块底部沿电池腔四周开有弧形槽，整个电池模块底部沿电池腔四周开 有弧形槽，当腔内电池发生异常(如爆炸、燃烧等)时，腔内压力会增大，由于弧形槽处应力 最大，压力会首先破坏电池模块底部，进而电池可从腔体掉落，以此来防止电池爆炸时冲破 顶部造成严重后果。在所述液体换热电池模块底部应力最大处布置有应变片，应变片可将 应力变化信号传递给电池管理单元，应力变化可反映液体换热电池模块内的压力变化，当 压力值过高时，电池管理单元可实现报警等安全措施。

附图说明

图1为片状动力电池示意图。

图2为片状动力电池的电池模块主视图。

图3为片状动力电池的电池模块俯视图。

图4为片状动力电池的电池模块左视图。

其中：

1、片状动力电池2、片状动力电池组

3、电池模块的电池腔壁4、冷却液