[发明专利]一种具有温控功能的动力电池及其温控方法

说明书

本发明公开了一种具有温控功能的动力电池及其温控方法。根据本发明的具有温控功能的动力电池，包括一电池组和一极端温度控制单元，极端温度控制单元包括一外仓、一内仓、至少一压差管道和一调温压组件。内仓位于外仓和电池组之间，外仓和内仓分别对应形成有可容纳制冷剂的容纳外腔和容纳内腔。压差管道分别连通内仓和外仓能够维持内仓和外仓的气压差。调温压组件具有低压入口和高压出口。调温压组件的高压出口和低压入口中的一个与容纳外腔连通，另一个与容纳内腔连通，以调节内仓和外仓气压，以转换容纳于内仓和外仓内的制冷剂形态，以维持电池组温度在正常温度。根据本发明的具有温控功能的动力电池及其温控方法，可有效控制电池组温度。

技术领域

本发明涉及电池领域，具体涉及一种具有温控功能的动力电池及其温控方法。

背景技术

随着社会经济发展，新能源车逐步成为人们出行的重要交通工具。动力电池作为新能源汽车的能源中心，发挥着至关重要的作用。动力电池的综合性能，特别是在一些极端天气和环境条件下的能效表现，成为新能源车设计中最为重要的部分。当前主流的动力电池设计出于安全使用的考虑，有一定的温控措施，主要是用来预防由于其在高温环境下中使用产生的大量热能聚集而带来的自燃情况。但是，现有电池对于恶劣环境中的使用情况考虑极少，从而导致了如下一些问题：

(1)在严寒条件下，电池因低温导致了有效容量急剧降低，同时，也导致了有效输出功率急剧降低，甚至出现电芯永久性损坏。

(2)在持续高温环境中，因为电池电芯温度过高，仍要给冷却系统供电以降低电池温度，此时电芯内部极易出现局部极高温，从而出现永久性损坏，甚至自燃。

此时，就需要一种全新的动力电池温控设计方案，解决这种全天候使用的性能和安全问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出了一种能够在极端高温和极端低温的环境下对电池内部温度进行有效控制的动力电池及其温控方法。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出了一种能够在全天候例如极高温、极低温以及常温下均能够对电池内部温度进行有效控制的动力电池及其温控方法。

本发明还提出了一种具有温控功能的动力电池，包括：一电池组和一极端温度控制单元，所述极端温度控制单元包括：一外仓和一内仓，所述内仓位于所述外仓和所述电池组之间，所述外仓和所述内仓分别对应形成有可容纳制冷剂的容纳外腔和容纳内腔；至少一压差管道，所述压差管道分别与所述容纳内腔和所述容纳外腔连通且能够维持所述容纳内腔和所述容纳外腔的气压差；以及，一调温压组件，所述调温压组件具有高压出口和低压入口；所述极端温度控制单元被构造成具有极高温工作模式和极低温工作模式，处于极高温工作模式时，所述调温压组件的高压出口与所述容纳外腔连通，所述调温压组件的低压入口与所述容纳内腔连通，以在增大所述容纳外腔的气压使其内所述制冷剂液化的同时减小所述容纳内腔的气压使其内所述制冷剂气化，以维持所述电池组温度在设定正常温度；处于极低温工作模式时，所述调温压组件的高压出口与所述容纳内腔连通，所述调温压组件的低压入口与所述容纳外腔连通，以在增大所述容纳内腔内的气压使其内所述制冷剂液化的同时减小所述容纳外腔内的气压使其内所述制冷剂气化，以维持所述电池组温度维持在设定正常温度。

另外，根据本发明的具有温控功能的动力电池，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述调温压组件包括一压缩机和一换向组件，所述压缩机具有所述高压出口和所述低压入口；所述换向组件包括第一至第四阀门，所述第一阀门和所述第二阀门的一端均与所述低压入口连通，所述第一阀门的另一端和所述第二阀门的另一端两者中一个与所述外仓相连，另一个与所述内仓相连；所述第三阀门和所述第四阀门的一端均与所述高压出口连通，所述第三阀门的另一端和所述第四阀门的另一端两者中一个与所述外仓相连，另一个与所述内仓相连。

根据本发明的一些实施例，所述压差管道被构造成螺旋形。