[发明专利]一种新型车载锂离子电池的热管理系统

说明书

本发明涉及了一种新型车载锂离子电池的热管理系统，其中包括了方形磷酸铁锂电池模组、散热冷板、树杈型上层流体分配管道板、分配管道盖板，上层流体分配管道与盖板上下组合，分配管道各个出口分别与散热冷板相连，散热冷板与电池相间配置。该系统每套分为上下两组管道，与电池相邻冷板内管道流体流向相反，上下各有一个入口，通过分配管道中的树杈型歧管将冷却液分配到各个冷板中，每个冷板中有四条散热管道，最后在冷却液从冷板侧面出口统一流出。本发明可以有效地降低车载动力电池的温度，并解决了电池模组在放电时内部温差较大的问题，能够保证电池模组内的温度均匀性，同时该系统结构紧凑，适于汽车这种空间有限的情况。

技术领域

本发明涉及一种车载锂离子电池的热管理系统，尤其涉及一种树杈型车载锂离子电池的热管理系统。

背景技术

随着汽车工业的迅猛发展，汽车在带给人们生活快捷和方便的同时，也给人类带来了许多严重的问题，由此，电动汽车得到了极大的发展。作为电动汽车的动力原，锂离子电池，温度对其整体性能都有非常显著的影响。首先，因温度的不一致导致电池组中各单体状态的不一致，从而使得个别单体出现过充、过放现象。而过充过放都会给电池带来损害，缩短电池寿命。第二，电池对温度很敏感，温度在 40℃或 50℃以上，电池寿命会快速衰减。温度过高不仅会使电池性能出现衰减，而且还会引发安全问题。当电池温度升高到一定的值，电池内部会发生一系列放热反应，从而可能造成两种极端情况：一、反应物质的温度达到其着火温度而发生火灾；二、电池内部温度上升，使反应速度更加快，温度进一步升高，导致活性物质分解，活性物质和电解液反应都会产生一定量的气体，电池内压急剧上升，严重时气体蓄积还会引起热爆炸。

为了发挥电池的最佳性能并尽量延长电池寿命，必须让电池工作在适当的温度范围内。超出了这个范围，不但电池性能下降，电池寿命缩短，严重的还会造成安全事故。然而车辆工作的环境温度范围很宽泛，加上电池由于自身的发热，可能使自身温度在高出环境温度数十度，致使电池温度超出合理的工作温度范围。因此有必要控制电池的温度范围，也就是对电池进行热管理。

电池热管理的目标包括：一、使电池工作在合适的温度下。这个温度范围一般保持在35℃以下；二、使各个电池单体处于均匀的温度场中，一般认为，电池组中的单体的温度差异应小于5℃。

电池的散热系统经十余年的发展，主要形成以下几种技术：以空气为介质的电池散热系统、以液体为介质的电池散热系统、基于相变传热介质/材料的电池散热系统。其中，气冷系统设备安装方便且成本低，但是该冷却方式散热能力有限，而且受周围环境（温度、风速等）影响较大，研究表明环境温度超过35℃以后，气冷的效果会大大降低。在高温等复杂条件下，动力电池散热有更高的要求，采用液体作为冷却介质用于动力电池散热便成为可能，其冷却效果更好。相变材料是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质。相变材料有固态变为液体或由液态变为固态的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量潜热，无论从节能、提高车辆续航里程出发，还是从车辆的小型化来看，采用相变材料的电池散热系统前景很广，不过相变材料由于价格高昂，目前并没有在电动车上获得广泛的应用。

发明内容

综合对背景中各类技术的分析，本发明提出了一种车载锂离子电池的热管理系统。

本发明提出的一种新型车载锂离子电池的热管理系统，包括入口管道、分配管道盖板、树杈型上层流体分配管道板、散热冷板、方形磷酸铁锂电池模组，本系统的树杈型上层流体分配管道板与分配管道盖板组合连接并在散热冷板上下端各放置一组，所述分配管道盖板设置在树杈型上层流体分配管道板上方，所述树杈型上层流体分配管道板内设有树杈型上层流体分配管道，各树杈型上层流体分配管道的出口分别与散热冷板相连，每个散热冷板内加工有四条散热管道，散热冷板与方形磷酸铁锂电池模组相间配置，每个方形磷酸铁锂电池模组两侧与散热冷板贴合，相邻的散热冷板内管道流体流向相反；上下两个分配管道盖板上各设有一个入口管道；