[发明专利]分层式电动汽车电池包

说明书

一种分层式电动汽车电池包，包括：产热域、散热域以及隔板，其中，产热域为电池部分；散热域为散热片部分，散热域包覆有前后开口的壳体；隔板位于电池部分与散热片部分之间，将分层式电动汽车电池包分隔为产热域和散热域。本公开的分层式电动汽车电池包对电池包进行了分层结构设计，将电池部分与散热功能件分区隔离，可省去很多出于安全防护考虑的绝缘、密封部件，同时，冷媒不会对电池造成机械损伤、化学腐蚀、电化学腐蚀等物理、化学侵害，对电池的防护性提高，及提高了整体的安全性，又可延长电池包的使用寿命。

技术领域

本公开属于新能源电动汽车电力储存领域，具体涉及一种分层式电动汽车电池包。

背景技术

为适应夏季的高温环境，电动汽车的电池包需要进行散热设计，以保持锂离子电池工作于适宜的环境中。在散热方面，目前常用的散热方式主要有四种：自然散热、强制风冷、液冷和制冷剂直接冷却(简称直冷)。

自然散热是利用电池周围的空气及所接触固体结构件作为热传输介质，相应地，散热方式为空气的自然对流散热和固体结构件的热传导。最终将热量传输到大气环境中。

强制风冷是利用风机将冷空气引入到电池包内，冷空气可为大气环境空气或汽车空调冷风。冷风以一定流速掠过电池或模组表面，将热量传输到大气环境空气中。

液冷方式是电池直接或间接与液体冷媒接触，液体冷媒带走电池工作所产生热量，在循环回路中设置换热器，将热量传输到大气环境中，或者间接地先传输到汽车空调的蒸发器，再借助汽车空调将热量散失到大气环境中。

直冷方式是为电池包设计空调冷却剂循环支路，利用空调冷却剂的蒸发相变带走热量，热量通过空调的冷凝器再散失到大气环境中。

这四种散热方式的缺点如下：

自然散热，轻量化、紧凑性、密封性是目前电池包产品的三项重要设计指标，而这三个方面均对自然散热产生严重的削弱作用。紧凑性使得电池周围的空气有限，且空气的流动能力被削弱，密封性使得电池周围被加热空气无法直接流入大气环境空气中，轻量化使得电池接触的固体件更倾向于选择导热较差的塑料件。因此自然散热效率较低。

强制风冷，冷风流通与电池之间或电池模组之间的空隙中，流动阻力较大，实际布置中，难以实现各个电池散热状况一致，部分电池会处于冷风流动的“死区”位置，电池散热的均匀性较差，会导致电池充放电的一致性较差。

液冷，在选择液体工质时，需要对传热能力、绝缘性、使用温度范围、黏性，甚至其可燃性、毒性等物理、化学等方面的特性进行全方面的综合考察。受空间及质量所限，液冷系统在设计中，会涉及到小尺寸零件的设计配合、连接、固定，小流道流动阻力大等问题，且对液冷系统的密封性、机械强度等方面要求较高。因此，液冷系统存在流动阻力大、各个单体电池间温差较大、工质泄露、电气线路短路等缺点。

直冷，由于发生相变传热，散热效率最高。但目前由于成本高、技术不成熟等缺点，目前在电池包产品设计中未得到广泛应用。

以上现有技术共同的缺点为：对动力电池的防护措施有所欠缺。冷却媒介(空气或液体)直接或间接地流经电池周围(自然散热和强制风冷中冷风会直吹电池散热，液冷和制冷中冷却液流淌于紧贴电池的冷却管道中)，电池组合冷却媒介、冷却配件处于一个区域内，冷却媒介极易对电池造成机械损伤、化学腐蚀、电化学腐蚀等伤害，极易造成动力电池及整个电池包性能下降、寿命缩短，甚至会进一步造成短路危险，安全性不高。现有技术在散热和安全防护这两方面统筹性不足，对散热技术有所偏重，而在安全防护方面的考虑和措施明显不足。

公开内容

本公开提供了一种分层式电动汽车电池包，以至少部分解决以上所提出的技术问题。