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新能源车无效专利 发明

技术领域

[0001] 该发明涉及新能源动力车技术领域,具体地说是一种电池性能更加的新能源车。

相关背景技术

[0002] 动力电池是电动汽车的核心部件,其性能的高低直接影响电动汽车性能的好坏,其中动力电池一般体积较大,占据在车辆的底盘位置,其散热效果很差。
[0003] 现在的都更努力电池一般采用自然冷却、风冷或者水冷的方式进行,由于动力电池一般为锂电池,以锂电池为例,其内部最佳充放电温度不能高于140℃,外部温度不能高于80℃,否则就会降低电池的使用寿命和充放电效果。
[0004] 其中,三种散热方式各有各的优势,自然冷却由于冷却效率低,逐步被淘汰,风冷结构简单,是目前的市场主流,水冷由于结构复杂,但是其冷却效率和可控性是最高的,目前应用较少,申请人发现,目前的水冷一般都是采用大流量的循环水对电池芯进行强制冷却,或者对电池包的壳体进行强制冷却,在这一过程中,冷却水往往是在所有电池芯中完成一个大循环,这一过程中,以一百块电池芯为例,冷却开始和结束处的冷却介质的温度温差在几十度以上,使得电池包内不同部位的温度极度不均衡,这种现象会造成彼此串联、并联的电池芯之间的出现个体差异,进而影响整体的性能。
[0005] 另外,由于现有的冷却通道设计都是简单的夹层设计,冷却介质在流动的过程中,并不能做到将冷的介质直接作用在需要降温的作用点,进一步地降低了对降温点的降温效果,也就是降温效果不够理想。
[0006] 上述的电池温控问题带来的新能源车在安全性能上大打折扣,如何从动力电池入手,解决新能源车的整体安全问题是本技术的关键所在。

具体实施方式

[0036] 如图1至图9所示,针对动力电池均温效果差、冷却液对电池芯冷却不均匀、以及冷却系统构造复杂等缺陷,本发明的保护主体如下:
[0037] 开发的是一种配备具有均温效果的动力电池组的新能源车,可以使得动力电池保持在基本稳定的温度范围内,并将波动控制在合理的范围内。
[0038] 同时本发明提供的动力电池组结构如下:
[0039] 新能源车,包括车架、底盘、电池组件、动力电池散热系统和电控系统,电池组件安装在底盘上,电池自重较重,动力电池散热系统包括均温组件2、安全蓄压泄压装置和散热器5,其中电池组件中的电池芯1为平板状,例如锂电池电池芯,其中的电池芯的电极集成在一侧,一般设计为平板状、或者块状,并在其上设置有电极,根据位置安排,下面重点对均温组件进行详细的分析。由于本发明的重点不在于电池芯的改进,故对电池芯的结构不做详细的介绍。
[0040] 动力电池在充放电过程中由于内部温度的累计,会有较大的温度上升现象,尤其是在汽车加速行驶的过程中,更是会形成较大的升温,这种升温的现象在外会变现为电池芯体积的略微增大,壳体的膨胀,通过温度计进行测试,温度可以升至100度甚至以上,这种升温会造成动力电池的寿命降低,进一步地影响其安全性能,例如自燃。
[0041] 实施例一,在制作均温组件2的过程中,需要对电池芯1升温过程造成的变形、膨胀进行考量,并综合利用其变形,达到有效控制温度升温的过程目的。
[0042] 均温组件2包括左壳体21、右壳体22、导液片23和进液管24、出液管25,其中,左、右壳体为对称结构,并通过扣合和四周焊接一体成型,形成一个完整的壳体,以左壳体21为例进行详细说明,左壳体21采用不锈钢材质的薄板冲压而成,且向外侧设计为外凸结构211,用于和导液片配合,参考图5,并在外侧面上设置有一个用于卡住电池芯的凹槽212,在壳体的外侧固定电池芯,所述电池芯的电极位于侧向,两两左右壳体扣合后通过压力焊的方式焊接形成一体,其中焊缝221沿壳体的四周边沿处展开,并在左、右壳体上形成五对穿孔222,其中位于四对转角处的为四个回流孔,顶部中间的一对为装配孔,用于装配工艺中和进液管进行配合,分别用于安装进液管和出液管。
[0043] 导液片23,采用工程塑料注塑件,其中具有一个内腔,为冷却液通道231,上述的冷却液通道231的间隙控制3至8毫米之间,导液片23整体为凸字形,四周进行封边,并在上部的突起处设置有进液口232,进液口设置为圆孔,用于安装进液管,并利用密封圈进行防漏处理,注意,此处的防漏设计要求较低,并非为绝对防漏,使用普通橡胶垫圈即可。
[0044] 上述的导液片23四周恰好与上述的左、右壳体合并后形成的边沿重合,形成吻合,并在导液片的四周设置有聚乙烯胶槽233,在上述的聚乙烯胶槽中预先填充聚乙烯胶,在装配的过程中,通过加热的方式使得聚乙烯胶融化,并形成胶缝,导液片23的边沿嵌入在左右壳体的接缝内,通过加热的方式可以对左右壳体的接缝自内测密封,形成较好的密封效果,放置液体外漏。通过上述的密封胶密封和压力焊双道密封,可以保证连接处周向的泄漏概率小于万分之一,保证电池组件的使用安全。
[0045] 导液片23两侧分别与左、右壳体之间形成均温场3,此处的均温场在空间形态上是一个小小的细缝,且导液片与左右壳体之间的均温场3间距控制在6至16毫米之间,也就是是冷却液通道的2倍左右。
[0046] 同时,均温场的存在还可以使得外部壳体具有一定的伸缩空间,可以弥补电池芯热膨胀情况下的空间需求。
[0047] 在导液片23的中部两侧面上分别设置有对称的中心孔234和螺旋布液槽孔235,参考图1和图6,其中中心孔234直径在10毫米左右,螺旋布液槽孔235为窄的缝隙,且缝隙的自内向外为逐渐增大的,最窄处的宽度H1在1.5毫米左右,最宽处的宽度H2在3毫米左右,且是倾斜设置的,自中心孔向出液管方向倾斜设置。
[0048] 在上述的导液片上的四周设置有与壳体上的四个穿孔对应的通孔236,为装配孔,该通孔236不与上述的冷却液通道231贯通,是独立的,仅仅用于装配。
[0049] 上述壳体和导液片通过四根出液管25和一根进液管24进行连接,并在进液管和出液管与壳体、导液片接触部位使用密封圈进行密封,其中,密封圈包括第一密封圈41和第二密封圈42,第一密封圈41中设置在外侧的壳体与进、出液管之间,第二密封圈42设置在导液片与进、出液管之间,并在进液管插入到导液片空腔内的一段设置有进液孔,在出液管25插入到导液片空腔内的一段设置有出液孔,冷却液在进液管、导液片内腔、螺旋布液槽、均温场和出液管循环后将电池芯的热量带走,形成冷却,在此过程中,冷却液在螺旋布液槽孔235的走向的控制下,冷却液呈现螺旋状的流动,形成扰动,并带走表面热量,解决现有的冷却方式中冷却液空循环的问题,提高冷却效果,由于螺旋布液槽孔235基本覆盖在导液片23的正面和背面,可以同时对外侧的壳体进行直喷,冷的冷却液直接作用在外侧的左右壳体内壁上,使得壳体直接降温,进而带动电池芯快速降温,使得冷却液在此处形成均温场,避免冷却液在对电池芯冷却的过程中的冷却不均匀的问题。提高冷却效果和效率。
[0050] 上述的电池芯和均温组件彼此间隔叠加,最后使用四个拉杆6进行拉紧即可,形成一体,也就是本发明所称的动力电池组。
[0051] 进液管24与出液管25外循环采用液泵和散热模式,其中液泵采用微型液泵,散热与汽车自带的散热器5进行连通,利用汽车散热器将热量散发掉,参考图10。
[0052] 为保证系统的安全性能,在外循环中设置有一个安全蓄压泄压装置4,该装置为一个蓄压气囊,在外界重大冲击下具有自动泄压的功能,降低冷却液的自身压力,更加安全。
[0053] 安全蓄压泄压装置4结构如下:包括气囊,气囊设置在回油管路中,即与出油管进行连接,并将气囊安装在汽车前方,并通过橡胶带等柔性带进行捆绑固定,兼有安全气囊的作用,形成一种柔性安装,在气囊的正上侧设置有一个泄压阀,
[0054] 实施例二,如图11,在左、右壳体的内表面设置有自中间向四周螺旋分布的螺旋突起21’,该螺旋突起21’与上述的螺旋布液槽235相对设置,且基本设置在螺旋分布槽的反方向,形成均匀一致的结构,在外力的作用下,向外侧分散,提高外壳体表面近处的冷却和流动速率。
[0055] 上述的冷却液体采用低粘度混合油,具有防爆效果,其成分包括:由质量比为95-99%的150N三类基础油,1.0-5.0%的二酚基丙烷,0.005%甲基硅油或甲基硅油酯,0.05%磷酸三甲酚酯,0.1%硫化聚异丁烯,100PPM的破乳剂T1001或LZ5957,以及0.2-0.3%的琥珀酸酯磺酸盐组成,该专用混合油具有良好的高温稳定性,具有防爆性能,能够满足动力电池在高温情况下的使用要求,尤其是能够降低动力电池闪爆引发的危险。
[0056] 上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进,均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。

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