一種車用單體電池及車用流體換熱電池組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車用單體電池，包括：負極端子、導熱管、隔膜、負極板、正極板、外殼、正極端子。其中，在車用單體電池的電芯位置設置有導熱管，所述導熱管與負極端子、正極端子均平行；負極端子與負極板連接，正極端子與正極板連接；所述負極板、正極板、隔膜包裹在導熱管外側，且在負極板與正極板之間、正極板與導熱管之間均設置有隔膜，導熱管只與隔膜接觸。本發(fā)明還公開了一種車用流體換熱電池組，所述車用流體換熱電池組包括多個車用單體電池，還包括進液總管、液體分配管、連接管、液體匯集管、出液總管。本發(fā)明可有效提高電池組換熱性能，使得車用電池組流體換熱更高效，并且具有結構簡單，緊湊，易制造，工作可靠等特點。
【專利說明】一種車用單體電池及車用流體換熱電池組

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車用單體電池及車用流體換熱電池組。

【背景技術】
[0002]電動車用電池組在使用過程中，其芯體(即單體電池的中心部分)聚集的熱量最高，目前通過對單體電池的外圍散熱。
[0003]但是，單體電池芯體聚集的熱量最高，僅通過對單體電池的外圍散熱，換熱效果如同隔靴撓癢，不直接有效。這種方式難以有效地將單體電池中心部分的熱量散出，不能滿足電池組使用壽命要求，且不利于電池能量的高效利用，提高車輛的續(xù)航里程。
[0004]隨著新能源電動車的日益推廣，急需一款采用電池芯體散熱的新結構將使電池組具有更高的換熱效率，以彌補現(xiàn)有結構，性能的不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種散熱效果更好的車用單體電池及車用流體換熱電池組。
[0006]本發(fā)明提供了一種車用單體電池，所述車用單體電池包括:負極端子、導熱管、隔膜、負極板、正極板、外殼、正極端子。其中，在車用單體電池的電芯位置設置有導熱管，所述導熱管與負極端子、正極端子均平行；負極端子與負極板連接，正極端子與正極板連接；所述負極板、正極板、隔膜包裹在導熱管外側，且在負極板與正極板之間、正極板與導熱管之間均設置有隔膜，導熱管只與隔膜接觸。
[0007]優(yōu)選地，導熱管的兩端均延伸超出了負極端子、正極端子的最外端。
[0008]優(yōu)選地，導熱管的兩端超出負極端子、正極端子最外端的長度為2-5厘米。
[0009]本發(fā)明還提供一種車用流體換熱電池組，所述車用流體換熱電池組包括多個車用單體電池，所述車用單體電池包括:負極端子、導熱管、隔膜、負極板、正極板、外殼、正極端子，其中，在車用單體電池的電芯位置設置有導熱管，所述導熱管與負極端子、正極端子均平行；負極端子與負極板連接，正極端子與正極板連接；所述負極板、正極板、隔膜包裹在導熱管外側，且在負極板與正極板之間、正極板與導熱管之間均設置有隔膜，導熱管只與隔膜接觸。所述車用流體換熱電池組還包括進液總管、液體分配管、連接管、液體匯集管、出液總管，進液總管與液體分配管連接，液體分配管通過連接管與各車用單體電池的導熱管的一端連接，所述導熱管的另一端通過連接管與液體匯集管連接，液體匯集管與出液總管連接。
[0010]優(yōu)選地，所述連接管為橡膠連接管。
[0011]優(yōu)選地，導熱管的兩端均延伸超出了負極端子、正極端子的最外端。
[0012]優(yōu)選地，導熱管的兩端超出負極端子、正極端子最外端的長度為2-5厘米。
[0013]優(yōu)選地，在流體管路中設有溫度傳感器，以監(jiān)控溫度。
[0014]優(yōu)選地，在導熱管或與導熱管相連的管路中設置一加熱器以對液體進行加熱，溫度傳感器監(jiān)控是否到達預定的加熱溫度，如果到達，即減小或停止加熱器的加熱，如果沒有到達，則繼續(xù)加熱；在導熱管或與導熱管相連的管路中設置一冷卻器，用于冷卻液體，溫度傳感器監(jiān)控是否到達預定的冷卻溫度，如果到達，即減小或停止冷卻，如果沒有到達，則繼續(xù)冷卻。
[0015]優(yōu)選地，所述連接管為橡膠連接管。
[0016]相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的車用單體電池及車用流體換熱電池組可有效提高電池組換熱性能，使得車用電池組流體換熱更高效，并且具有結構簡單，緊湊，易制造，工作可靠等特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明一種【具體實施方式】的車用單體電池的結構示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明一種【具體實施方式】的車用流體換熱電池組的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，本發(fā)明的車用單體電池包括:負極端子1、導熱管2、隔膜3、負極板4、正極板5、外殼6、正極端子7。完成安裝后,負極端子1、導熱管2、負極板4、正極板5均延電池的長軸方向設置。正極板5、負極板4均由特定的金屬板材實現(xiàn)，并且卷繞成圓筒狀。
[0020]導熱管2被正極板5、負極板4和隔膜3包裹，導熱管2只與隔膜3接觸，并且導熱管2與正極棒和負極棒平行。導熱管與正極端子和負極端子應保持不導電距離。外殼6可以由例如塑料的絕緣材料制成，包圍在負極端子1、導熱管2、隔膜3、負極板4、正極板5、正極端子7外圍。在外殼6內(nèi)部,負極板4位于正極板5外側,負極板4與正極板5之間設置有隔膜3,負極板4與外殼6之間、導熱管2與正極板5之間也設置有隔膜3。
[0021]在車用單體電池中，特別是在電芯部位置入導熱管2 (或多根導熱管)，現(xiàn)有的單體電池中沒有設置導熱管。所謂電芯部位是指車用單體電池的長軸方向的中心線位置。
[0022]導熱管由鋁、銅、鋼等導熱性能良好的金屬或合金制成。導熱管兩端伸出單體電池的端部，例如。優(yōu)選地，伸出單體電池端部，例如導熱管的兩端超出負極端子、正極端子最外端的長度為2cm-5cm，長度過長可能將導致電池組體積過大，長度過小將影響電池組安裝操作。
[0023]導熱管2可以為直管，內(nèi)壁和外壁可以是光面或粗糙面，橫截面可以是圓形或橢圓形或近似矩形等。優(yōu)選地，導熱管為無縫管，以防止?jié)B漏。導熱管與各電極板平行布置。導熱管壁與負極板和隔膜接觸或導熱管壁只與隔膜接觸，導熱管要與正極做絕緣處理。導熱管的徑向截面可以是圓形或橢圓形或近似矩形等。導熱管兩端配備有管路接口，以便與其它管路相連接。
[0024]如圖2所示，一種車用流體換熱電池組，所述車用流體換熱電池組包括多個車用單體電池50。
[0025]所述車用單體電池50可以包括:負極端子、導熱管、隔膜、負極板、正極板、外殼、正極端子，其中，在車用單體電池的電芯位置設置有導熱管，所述導熱管與負極端子、正極端子均平行；負極端子與負極板連接，正極端子與正極板連接；所述負極板、正極板、隔膜包裹在導熱管外側，且在負極板與正極板之間、正極板與導熱管之間均設置有隔膜，導熱管只與隔膜接觸。車用單體電池的結構如上所述，在此不再贅述。
[0026]另外，所述車用流體換熱電池組還包括進液總管10、液體分配管20、連接管30、液體匯集管60、出液總管70。其中，進液總管10與液體分配管20連接,液體分配管20通過連接管30與各車用單體電池的導熱管2的一端連接，所述導熱管2的另一端通過連接管30與液體匯集管60連接，液體匯集管60與出液總管70連接。
[0027]進液總管10與液體分配管20之間可以用管螺紋連接或焊接。液體分配管20、液體匯集管60的結構是可以完全一致，但作用正相反，液體分配管20用于將進液總管10中的液體分配至各車用單體電池的散熱管中，液體匯集管60的作用在于將從各車用單體電池的導熱管流出的液體引入出液總管70中。
[0028]液體分配管通過“一通二”或“一通三”等形式將流體分配到單體電池中，在液體流出單體電池后，通過液體分配管將流體匯集到出液總管中。連接管優(yōu)選為橡膠管，橡膠連接管具有良好的彈性和絕緣性。
[0029]工作液體可以為發(fā)動機冷卻液或發(fā)動機變速箱冷卻油。以冷卻液為例，結合圖2，其工作過程如下:
[0030]冷卻液體首先流入進液總管10,通過液體分配管20、橡膠連接管30流入導熱管2。經(jīng)過導熱管2后，可以通過橡膠連接管30流入液體匯集管6，進而從液體匯集管6流入出液總管7，隨后流出。其中冷卻液通過導熱管與電池芯體進行熱量交換。
[0031]優(yōu)選地，在流體管路中設有溫度傳感器，以監(jiān)控各溫度。當導熱管中的液體溫度高于電池芯體溫度時，流體可以提供熱量，加熱電池；當導熱管中的流體溫度較電池芯體溫度低時，流體可以帶走熱量，冷卻電池。相應地，可以在導熱管或與導熱管相連的管路中設置一加熱器以對液體進行加熱，溫度傳感器監(jiān)控是否到達預定的加熱溫度，如果到達，即減小或停止加熱，如果沒有到達，則繼續(xù)加熱。相應地，可以在導熱管或與導熱管相連的管路中設置一冷卻器，用于冷卻液體，溫度傳感器監(jiān)控是否到達預定的冷卻溫度，如果到達，即減小或停止冷卻，如果沒有到達，則繼續(xù)冷卻。冷卻器使液體溫度降低，低溫液體帶走單體電池中的熱量，使單體電池溫度降低，到達冷卻的目的。進液和出液可以通過泵來實現(xiàn)，通過泵的運轉將流體泵入單體電池的導熱管，并且通過泵送循環(huán)將液體在再輸送回到泵，如此往復。
[0032]盡管本發(fā)明是通過上述的優(yōu)選實施方式進行描述的，但是其實現(xiàn)形式并不局限于上述的實施方式。應該認識到在不脫離本發(fā)明主旨的情況下，本領域技術人員可以對本發(fā)明做出不同的變化和修改。
【權利要求】
1.一種車用單體電池，其特征在于，所述車用單體電池包括:負極端子、導熱管、隔膜、負極板、正極板、外殼、正極端子，其中， 在車用單體電池的電芯位置設置有導熱管，所述導熱管與負極端子、正極端子均平行； 負極端子與負極板連接，正極端子與正極板連接； 所述負極板、正極板、隔膜包裹在導熱管外側，且在負極板與正極板之間、正極板與導熱管之間均設置有隔膜，導熱管只與隔膜接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的車用單體電池，其特征在于，導熱管的兩端均延伸超出了負極端子、正極端子的最外端。
3.根據(jù)權利要求2所述的車用單體電池，其特征在于，導熱管的兩端超出負極端子、正極端子最外端的長度為2-5厘米。
4.一種車用流體換熱電池組，其特征在于，所述車用流體換熱電池組包括多個車用單體電池，所述車用單體電池包括:負極端子、導熱管、隔膜、負極板、正極板、外殼、正極端子，其中，在車用單體電池的電芯位置設置有導熱管，所述導熱管與負極端子、正極端子均平行；負極端子與負極板連接，正極端子與正極板連接；所述負極板、正極板、隔膜包裹在導熱管外側，且在負極板與正極板之間、正極板與導熱管之間均設置有隔膜，導熱管只與隔膜接觸， 所述車用流體換熱電池組還包括進液總管、液體分配管、連接管、液體匯集管、出液總管，進液總管與液體分配管連接，液體分配管通過連接管與各車用單體電池的導熱管的一端連接，所述導熱管的另一端通過連接管與液體匯集管連接，液體匯集管與出液總管連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的車用流體換熱電池組，其特征在于，所述連接管為橡膠連接管。
6.根據(jù)權利要求4所述的車用流體換熱電池組，其特征在于，導熱管的兩端均延伸超出了負極端子、正極端子的最外端。
7.根據(jù)權利要求6所述的車用流體換熱電池組，其特征在于，導熱管的兩端超出負極端子、正極端子最外端的長度為2-5厘米。
8.根據(jù)權利要求4所述的車用流體換熱電池組，其特征在于，在流體管路中設有溫度傳感器，以監(jiān)控溫度。
9.根據(jù)權利要求8所述的車用流體換熱電池組，其特征在于，在導熱管或與導熱管相連的管路中設置一加熱器以對液體進行加熱，溫度傳感器監(jiān)控是否到達預定的加熱溫度，如果到達，即減小或停止加熱器的加熱，如果沒有到達，則繼續(xù)加熱；在導熱管或與導熱管相連的管路中設置一冷卻器，用于冷卻液體，溫度傳感器監(jiān)控是否到達預定的冷卻溫度，如果到達，即減小或停止冷卻，如果沒有到達，則繼續(xù)冷卻。
10.根據(jù)權利要求4所述的車用流體換熱電池組，其特征在于，所述連接管為橡膠連接管。
【文檔編號】H01M10/625GK104241726SQ201310232091
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月13日 優(yōu)先權日:2013年6月13日
【發(fā)明者】葛如煒, 周建君, 鄭國勝 申請人:上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術中心有限公司