[发明专利]一种锂离子电池组热管理装置

说明书

本发明提供一种锂离子电池组热管理装置，包括：电池组，与导热组件紧密接触并固定连接；导热组件，包括导热固定支架和导热滑动支架；导热固定支架上设有键槽，导热滑动支架上设有与键槽配合连接的键；导热固定支架与导热滑动支架之间设有间隙；导热固定支架中部设有通孔Ⅰ；导热滑动支架中部设有通孔Ⅱ和线槽；驱动组件，包括压缩弹簧、不锈钢丝和形状记忆合金丝，不锈钢丝的两端分别与形状记忆合金丝的两端相连构成闭环；散热冷板，内部设有冷却流体管道。本发明利用形状记忆合金丝和压缩弹簧被动地控制高温电池单体的散热，在降低电池组温度的同时，简单有效地将电池组的温差控制在合理范围内，改善电池组的温度一致性。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体而言，尤其涉及一种锂离子电池组热管理装置。

背景技术

为了改善空气质量，应对气候变暖，保护生态环境，国家鼓励新能源汽车替代传统的燃油汽车。电动汽车的核心单元是动力电池组，锂离子电池具有能量密度高、自放电率低、循环寿命长的特点，使其广泛应用于电动汽车。然而，电动汽车的运行工况较为复杂，锂离子电池在使用过程中会伴随着高倍率放电的情况下，产生大量的热量，高温不仅会影响锂离子电池的循环寿命，严重时还会导致锂离子电池的热失控，引发燃烧或者爆炸。因此，需要有效的锂离子电池组热管理系统，保证电池组内每个单体电池的温度和温差在合理的范围内。

目前应用较多的锂离子电池散热方式有：空气冷却和液体冷却等方式。由于电池组的加热，冷却流体在流动方向上温度逐渐升高，散热能力逐渐降低，导致电池组内电池单体之间的温差增大，对电池组的工作效率和循环寿命造成很大的影响。

发明内容

根据上述提出的目前应用较多的锂离子电池散热方式为空气冷却和液体冷却等方式，由于电池组的加热，冷却流体在流动方向上温度逐渐升高，散热能力逐渐降低，导致电池组内电池单体之间的温差增大，对电池组的工作效率和循环寿命造成很大的影响的技术问题，而提供一种锂离子电池组热管理装置。本发明主要通过设置导热固定支架和导热滑动支架，利用形状记忆合金丝和压缩弹簧被动地控制高温电池单体的散热，从而减小电池组的温差，改善电池组的温度一致性。

本发明采用的技术手段如下：

一种锂离子电池组热管理装置，包括：

电池组，由若干电池单体组成，所述电池单体与各导热组件的导热固定支架紧密接触并固定连接；

导热组件，分别与驱动组件和散热冷板相连，包括设置在所述电池组外侧的所述导热固定支架和设置在所述导热固定支架两侧的导热滑动支架；所述导热固定支架两侧的上下部位均设有键槽，两侧所述导热滑动支架的上下部位均设有键，所述键与所述键槽配合连接；所述导热固定支架与两侧所述导热滑动支架之间均设置有间隙；所述导热固定支架的中部设有通孔Ⅰ；两侧所述导热滑动支架的中部均设有通孔Ⅱ和线槽；所述导热固定支架和所述电池单体的接触面以及所述导热滑动支架和所述电池单体的接触面与所述电池单体外表面的形状大小相匹配；

驱动组件，包括置于所述通孔Ⅰ内的压缩弹簧、置于所述通孔Ⅱ和线槽内的不锈钢丝和设置在所述电池组外表面且与所述电池组充分接触的形状记忆合金丝，所述不锈钢丝穿过所述压缩弹簧内部，所述不锈钢丝的两端分别与所述形状记忆合金丝的两端相连构成闭环；

散热冷板，与所述导热固定支架和所述导热滑动支架相连，所述散热冷板内设置有冷却流体管道。

进一步地，所述导热滑动支架相对于所述导热固定支架进行横向往复移动。

进一步地，当所述电池单体温度升高时，设置在所述电池单体表面的所述形状记忆合金丝受热收缩驱动所述导热滑动支架向内滑动与高温电池单体的外表面接触，开始对所述高温电池单体进行降温，同时所述压缩弹簧被压缩；当所述高温电池单体温度降低后，在所述电池单体表面的所述形状记忆合金丝恢复原始形状，所述压缩弹簧从压缩状态在恢复原形过程中驱动所述导热滑动支架向外滑动与所述电池单体分离。