[发明专利]集成加热功能的电池冷板、动力电池系统及新能源车辆

说明书

本发明公开了一种集成加热功能的电池冷板、动力电池系统及新能源车辆。所述电池冷板与电池模组贴合并包括盖板和底板，盖板和/或底板上设有散热流道，散热流道的入口端和出口端分别与流体进管和流体出管流体连通，散热流道为并行布置的多列流道，电池冷板包括加热元件以及与加热元件位置对应的散热翅片，加热元件对应于多列流道之间的区域布置。本发明的电池冷板通过集成加热功能，实现了对电池模组的加热或散热，保证了电池模组的温度均匀性，延长了电池模组的使用寿命并提高使用安全性。本发明的电池冷板应用于动力电池系统时，减少了系统中的零件数量，使用可靠，可广泛应用于新能源车辆的动力电池的热管理。

技术领域

本发明总的涉及新能源车辆(电动车辆、混合动力车辆)技术领域，尤其是动力电池系统领域。更具体地，涉及一种应用于新能源车辆的电池热管理领域中的电池冷板，用于车辆的动力电池系统及具有动力电池系统的新能源车辆。

背景技术

随着新能源汽车的日益普及，对于其关键技术的电池热管理，也不断提出越来越高的要求。锂电池因其能量密度高、循环特性好而常被用作新能源汽车的动力来源。由于汽车在行驶过程中会不定时出现大功率的充放电现象，电池会产生较严重的发热现象。众所周知，电池在高温下循环寿命及日历寿命大幅下降，同时在低温下相对容量下降，充电缓慢，极端低温下充电还有引起短路的风险。例如，锂电池的最佳使用温度为20～30度之间，正常使用中温度应当保持在0～55度之间。当电芯温度小于0度，充电过程易出现析锂等现象；当温度大于55度时，锂电池的电芯循环寿命则会急剧下降。因此，只有将电池保持在合适的运行温度范围内，才能获得高效安全的运行。

目前电池模组的冷却方式主要包括空气冷却、电池包底部冷板冷却、电池单体间导热片冷却，以及电池包侧面冷板冷却。其中，电池包底部冷板不仅起到冷却作用，还具有结构支撑的效果，从而被应用于较多场合。然而，一般的液冷板均为直流道，温度梯度在流向上呈衰减趋势，不符合电池系统温度均匀性的要求。此外，传统的水冷加热方式通常是通过在电池包外部加热流体后，再将加热流体用于加热冷板和电池的方式来实施，这种方式使得热流体在管道流动过程中能量大幅损失，加热效果不理想。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术中的缺陷，提出一种更为高效的电池冷板方案，该电池冷板在加热和散热两种模式下都能够实现温场梯度一致。

为此，根据本发明的一个方面，提供一种集成加热功能的电池冷板，所述电池冷板与电池模组贴合并包括盖板和底板，所述盖板和/或底板上设有散热流道，所述散热流道的入口端和出口端分别与流体进管和流体出管流体连通，其中，所述散热流道为并行布置的多列流道，所述电池冷板包括加热元件以及与所述加热元件位置对应的散热翅片，所述加热元件对应于多列流道之间的区域布置。

根据上述技术构思，本发明可进一步包括任何一个或多个如下的可选形式。

在某些可选形式中，所述加热元件布置于所述盖板和/或底板的外侧，并邻近所述散热流道的入口端布置。

在某些可选形式中，所述散热翅片布置于所述盖板和/或底板的内侧并与所述加热元件尺寸匹配，所述散热翅片包括与所述盖板和/或底板的内侧表面连接的基部，以及从基部延伸出的多个散热部。

在某些可选形式中，所述多个散热部中的至少一个具有矩形、U形、V形或梯形的横截面。

在某些可选形式中，所述多个散热部中的至少一个被设置为沿纵向具有线型或波纹型的一体结构，或者为沿纵向错位布置的分体结构。

在某些可选形式中，所述多个散热部中的至少一个沿纵向设有多个散热缺口。

在某些可选形式中，所述散热流道的多列流道之间限界主流道，多列流道中的每一列流道包括依次排布的多个子流道，各个子流道具有蛇形迂回形状并通过分支流道与所述主流道连通。