一種方形電池的冷卻/加熱方法技術

一種方形電池的冷卻/加熱方法涉及方形電池的熱管理領域。針對方形電池設計了一種符合國內電動汽車(純電動汽車、燃料電池汽車、混合動力汽車)方形電池的冷卻/加熱方法。本方法將扁平管布置在單片或單排、并列兩片或雙排電池的兩側，通過扁平管內的傳熱介質對電池實現冷卻/加熱。該方法易于根據熱管理設計需求調整傳熱介質的類型，從而增強傳熱介質與電池的換熱效果，延長電池系統的壽命，并能提高電池系統的安全性。

Cooling / heating method for square cell

A cooling / heating method for a square cell relates to the thermal management field of a square cell. A cooling / heating method for the square battery of domestic electric vehicles (pure electric vehicles, fuel cell vehicles and hybrid electric vehicles) is designed for square batteries. In the method, the flat tube is arranged on the sides of the single or single row or parallel two or double row batteries, and the cooling and heating of the battery is carried out through the heat transfer medium in the flat tube. The method is easy to adjust the type of heat transfer medium according to the requirement of thermal management design, thereby enhancing the heat exchange effect between the heat medium and the battery, prolonging the service life of the battery system, and improving the safety of the battery system.

【技術實現步驟摘要】
一種方形電池的冷卻/加熱方法
本專利技術涉及純電動汽車(純電動汽車、燃料電池汽車、混合動力汽車)方形電池領域。
技術介紹
在能源危機、全球變暖、環境污染等環境問題不斷加劇的情況下，電動汽車越來越成為未來汽車的發展方向。隨著電動汽車研究的深入，電池作為電動汽車的一個關鍵部件逐漸成為研究的熱點，而電池性能的好壞則是電動汽車發展的一個重要因素。影響電池的主要因素有充放電倍率、充放電截止電壓、擱置條件、使用溫度等，這幾個因素相互制約，相互影響。但就使用溫度而言，目前的電池單體在低溫(小于-30℃)和高溫(大于50℃)的環境下都無法正常工作，導致以電池為能量來源的車輛此時也無法正常工作，使車輛無法達到全天候運行的要求，和傳統汽車相比其使用有較大的局限性。另外，電動汽車在啟動爬坡或者突然加速時，中間位置的電池積累熱量，電池溫度急劇上升，電池電極材料、隔膜以及電解液等將發生分解，產生氣體增大電池內部氣壓，產生熱失控現象。情況嚴重時，甚至會引起液體泄漏，發生爆炸等嚴重事故，給車輛的運行造成了安全隱患。使用溫度問題的存在嚴重制約了電動汽車的發展和推廣，因此，電池溫度控制目前已經成為新能源汽車發展的瓶頸。如何將電池溫度控制在一定的范圍內仍是一個短期內難以解決的難題。
技術實現思路
本文針對方形電池，設計了一種方形電池的冷卻/加熱方法。該方法易于根據熱管理設計需求調整傳熱介質的類型，從而增強液體傳熱介質與電池單體的換熱效果，延長電池系統的壽命，并能提高電池系統的安全性。一種方形電池的冷卻/加熱方法，其特征在于，將扁平管布置在單片或單排、并列兩片或雙排電池的兩側，通過扁平管內的傳熱介質對電池實現冷卻/加熱。所述的扁平管與方形電池接觸，最好是扁平管的扁平面與方形電池接觸。進一步，扁平管內既可以為液體傳熱介質，也可以填充相變傳熱介質。進一步，扁平管可以是單通道也可以是多通道。進一步，液體傳熱介質在扁平管多通道內可以是單向流動也可以是對向流動。進一步，扁平管內液體傳熱介質的流動，可采用外部強制循環的方法實現。進一步，扁平管可外敷電加熱膜。本文所設計的方形電池的冷卻/加熱方法在電池模組結構中布置若干方形電池單體，單片或單排、并列兩片或雙排電池的兩側布置扁平管，扁平管采用導熱性能較好的材料且可外敷電加熱膜，整個電池模組密封包裝并設有液體的進出口以及防火隔熱層。該方法利用扁平管可實現對電池的多工況、多途徑冷卻/加熱：冷卻時，可以采用扁平管內的液體傳熱介質強制循環流動冷卻電池，也可以采用在扁平管內布置相變傳熱介質利用相變傳熱介質的相變過程冷卻電池；加熱時，可以利用扁平管外敷的電加熱膜對電池加熱，可以采用扁平管內的液體傳熱介質強制循環流動加熱電池，也可以采用在扁平管內布置相變傳熱介質利用相變傳熱介質的相變過程加熱電池。扁平管可以布置成串行式也可以布置成并行式。扁平管可以是單通道也可以是多通道，液體傳熱介質在多通道內可以單向流動也可以對向流動。多種流動方式增強了傳熱介質與電池之間的換熱效果，減小了電池之間的溫差，使電池始終工作在適宜的溫度范圍內。附圖說明圖1是本專利技術裝置示意圖。圖2是本專利技術裝置局部示意圖之一。圖3是本專利技術裝置局部示意圖之二。其中：1.進口2.出口3.防火隔熱層4.方形電池單體5.電加熱膜6.扁平管具體實施方式本專利技術的實施例如圖1、圖2、圖3所示。本專利技術設計的方形電池的冷卻/加熱方法將扁平管布置在單片或單排、并列兩片或雙排電池的兩側，通過扁平管內的傳熱介質對電池實現冷卻/加熱。扁平管內的傳熱介質可以為液體傳熱介質，也可以填充相變傳熱介質。本方法中，扁平管可以采用串行布置也可以采用并行布置，扁平管可以冷卻方形電池單體的兩側也可以冷卻并列兩片或兩排電池的兩側。扁平管可以是單通道也可以是多通道。當扁平管為多通道時，通道內的液體傳熱介質可以是單向流動也可以是對向流動。扁平管可外敷電加熱膜直接對電池單體進行加熱。在對方形電池進行冷卻/加熱時，既可以利用扁平管內的液體傳熱介質進行換熱，也可以通過在扁平管內布置相變傳熱介質進行換熱。當采用外部液體傳熱介質強制循環的方法冷卻/加熱電池時，可以利用新能源汽車的空調系統對液體傳熱介質進行冷卻/加熱，也可以采用風冷方式對液體傳熱介質進行冷卻進而冷卻電池。當采用在扁平管內填充相變傳熱介質的方式對電池進行冷卻/加熱時，不需要采用外部強制循環的方法，只需要利用其相變的過程來冷卻/加熱電池即可。所述液體傳熱介質類型不限，優先選擇導熱系數大、粘度小的換熱介質。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種方形電池的冷卻/加熱方法，其特征在于，將扁平管布置在單片或單排、并列兩片或雙排電池的兩側，通過扁平管內的傳熱介質對電池實現冷卻/加熱，所述的扁平管與方形電池接觸。

【技術特征摘要】
1.一種方形電池的冷卻/加熱方法，其特征在于，將扁平管布置在單片或單排、并列兩片或雙排電池的兩側，通過扁平管內的傳熱介質對電池實現冷卻/加熱，所述的扁平管與方形電池接觸。2.根據權利要求1所述結構，其特征在于，扁平管內的傳熱介質為液體傳熱介質或者相變傳熱介質。3.根據權利要求1所述方法，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮能蓮，李德壯，陳龍科，
申請(專利權)人：北京工業大學，
類型：發明
國別省市：北京,11