[发明专利]电池热均衡容器、电池单元、电池模块和电池热管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池热均衡容器、电池单元、电池模块和电池热管理系统。

背景技术

以纯电动汽车以及复合动力汽车为主的新能源汽车由于具有低碳、环保、节能的特点，在现代汽车领域具有广阔的应用前景。在新能源汽车中，电池作为电动汽车的能量元件，其工作状态以及性能直接影响着电动汽车的性能。电池的工作需要一个稳定的温度，过高的温度会导致电池迅速降级以及容量的减少，引发热失控、自燃甚至爆炸等安全隐患；而当电池的工作环境温度较低时，其极化现象明显，电解液粘度增加，造成电池内阻增大，同样会降低电池的容量，影响到电池的使用寿命。

授权公告号为CN 205621821 U，授权公告日为2016.10.05的中国实用新型专利公开了一种动力电池复合热管理系统，该动力电池复合热管理系统包括盛装有循环液的水箱、循环泵、水箱的密封盖板、固定安装在密封盖板上方的由多个单体电池组成的电池组阵列；在各个单体电池的表面均粘贴有一均温板和一热管，热管冷却段穿过密封盖板置于水箱内的循环液中；水箱的一侧端设有循环液入口，另一侧端设有循环液出口，并在水箱内设有循环液扰流结构，循环液以曲线的流动方式由水箱的循环液入口流至循环液出口。

上述的动力电池复合热管理系统在制作时，需要在各个单体电池的表面均粘贴均温板和热管，多个单体电池在组装之后形成的电池组阵列体积较大，在车辆上使用时所需要的电池的安装空间较大，使用不便；单体电池的数量越多，对于组装电池所需要的工艺越高，同时整个电池组阵列上的热管数量也较多，增加了电池组生产的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减小电池单元的体积与热管的数量，以降低电池单元的制作工艺难度和减少制作成本，同时保证电池具有良好的工作环境温度的电池热均衡容器；本发明还提供了一种使用该电池热均衡容器的电池单元；本发明还提供了一种使用该电池单元的电池模块；本发明还提供了一种使用该电池模块的电池热管理系统。

为了解决上述技术问题，本发明的电池热均衡容器的技术方案为：

方案1：一种电池热均衡容器，包括底板和与底板垂直且间隔设置的侧板，所述侧板和底板由导热材料制成，所述底板和侧板形成用于容纳电池的容纳腔，所述电池热均衡容器还包括用于在侧板上部与下部之间导热的热管。

该技术方案的有益效果在于：在电池之间省略热管而将热管设置在电池热均衡容器的侧板上，减少了不同电池之间的安装空间，从而节省了电池组阵列的体积，电池工作时产生的热量先集中在电池侧板上或对电池加热的热量先集中在底板上，热量经过热管在侧板的上部与下部之间实现快速传递，使侧板上部与下部之间的热量均衡，为电池提供良好的工作环境，只需要在电池热均衡容器上安装热管，减少了热管的数量，降低了制作成本和制作工艺难度。

方案2：根据方案1所述的电池热均衡容器，所述热管具有位于侧板上的竖直段和位于底板上的水平段。水平段增大了热管与底板的接触面积，有助于进行热量的快速传递。

方案3：根据方案2所述的电池热均衡容器，所述热管位于侧板及底板的外壁上。热管位于侧板及底板的外壁上可以在制作电池单元时给热管安装提供更多的空间，便于加工。

方案4：根据方案3所述的电池热均衡容器，所述侧板及底板上设有与热管形状适配的凹槽，所述热管位于该凹槽内。凹槽对热管起到定位的作用，同时也使侧板及底板的外表面平整，易于保持电池安装平稳。

方案5：根据方案4所述的电池热均衡容器，所述侧板及底板与热管之间通过导热胶粘接。导热胶对热管起到稳定支撑的作用，同时导热胶也便于侧板及底板与热管之间传导热量。

方案6：根据方案1-5中任一项所述的电池热均衡容器，所述导热材料为铝、铝合金、铜或铜合金中的一种。铝、铜具有良好的导热性能。

方案7：根据方案1-5中任一项所述的电池热均衡容器，所述电池热均衡容器还包括垂直设置于底板两端且连接侧板的端板以及设置于侧板顶端以形成密闭容器的顶板。

本发明的电池单元的技术方案为：

方案1：一种电池单元，包括电池和容纳电池的电池热均衡容器，所述电池热均衡容器包括底板和与底板垂直且间隔设置的侧板，所述侧板和底板由导热材料制成，所述底板和侧板形成用于容纳电池的容纳腔，所述电池热均衡容器还包括用于在侧板上部与下部之间导热的热管。