一種電池系統技術方案

本發明專利技術公開了一種電池系統，包括系統殼體(1)和位于系統殼體(1)內的至少兩個電池單元(2)，所述電池單元(2)包括單元殼體(21)、電池支架(22)和電芯(23)，單元殼體(21)內部存在空隙，所述空隙填充有導熱油。同時，電池系統還包括保護板(3)和溫控裝置，分別用于電芯(23)工作狀態的調控和電池系統中溫度的調節。本發明專利技術通過電池單元中電芯的獨特的排布方式、油浸式設計、保護板對各電芯的性能監控、系統殼體的復合式構造、以及溫控系統的配合使用，可滿足電池系統在不同溫度環境下的使用需求，且可進一步提高電池系統的安全性能。

A battery system

The invention discloses a battery system, including system shell (1) and is located in the housing (1) at least two battery cells (2), the battery unit (2) includes a housing unit (21), (22) battery bracket and an electric core unit (23), shell (21) the internal gap, the gap is filled with heat conducting oil. At the same time, the battery system also comprises a protective plate (3) and a temperature control device, which are respectively used for the regulation of the working state of the electric core (23) and the regulation of the temperature in the battery system. The present invention through cell electric core arrangement, unique design, protection of oil immersed in the electric core performance monitoring system, shell composite structure, and a temperature control system with the use, can meet the use requirements in different temperature environment of battery system, and can further improve the safety performance of the battery system.

【技術實現步驟摘要】
一種電池系統
本專利技術涉及新能源電池領域，特別涉及一種新型電池系統。
技術介紹
出于能源和環境的考慮，電動汽車在各國政府和汽車制造商的共同推動下取得了快速的發展。電動汽車作為節能型汽車，無疑是汽車行業的重要變革，因其能真正的實現減排而成為汽車的重要發展方向。然而，這些車輛的性能和品質在很大程度上依賴其所配制的電池系統的性能。在電動汽車中，動力電池均是采用電池系統形式使用的，電池系統由多個電池單元構成，而電池單元包括多個串連和并聯連接的電芯。電芯作為儲能單元，在充放電時會產生電化學反應熱，從而造成電池單元中溫度變化；同時外界環境溫度也可直接影響電池單元中的溫度。電池單元中溫度過高或過低均會影響電池單元的整體壽命和穩定性。高溫可以加速電芯中電解液、電極和隔板的老化速率，高溫部分的老化速率會明顯快于低溫部分，若電芯之間持續存在此物性差異，將破壞電池單元的一致性，造成電芯之間的性能不匹配，最終使電池單元失效。在溫度低于0℃下，鋰離子電池由于會發生鋰離子還原反應引發電芯內短路而不允許充電。由此可知，電池單元(或電池系統)中電芯的結構布局以及熱交換功能的實現是影響電動汽車發展的關鍵因素。目前，電池系統的熱交換方式均為間接換熱方式，如中國專利CN103247835B通過在電池模塊中設置相變材料層儲存電池模塊放出的熱量；中國專利CN204011513U通過使電池之間形成間隙以及在電池包外殼上設散熱孔進行散熱；中國專利CN105702894A采用帶有孔隙的電池支架，并在殼體頂部設置防水通風的凹部結構完成散熱功能。中國專利CN105932368A在電池包中設置均溫組件，通過均溫組件中冷卻介質的流動速度以控制電池芯內的溫度。在加熱方面，常用的加熱方法是通過加熱電池組內的空氣，使電池的溫度上升，如CN105742745A公開了一種電池包液體冷卻/加熱系統試驗裝置，當電池包工作在低于0℃的低溫情況下，通過電池包外的電加熱棒加熱液體，將液體通過管路通入電池包內進而對電池包進行加熱。由上述可知，現今對電池系統的溫度控制集中在非接觸換熱方面，換熱效果不理想且能耗高。因此，亟需一種溫度可調的電池系統以滿足不同溫度環境下的使用需求。
技術實現思路
為了解決上述問題，本專利技術人進行了銳意研究，結果發現：對電池單元中電芯進行合理布局，在電池單元中注滿導熱油，配合設置在電池單元中的加熱裝置和系統殼體上的冷卻裝置，即可滿足電池系統在不同溫度環境下的使用需求，且進一步提高了電池系統的安全性，從而完成了本專利技術。本專利技術的目的在于提供以下方面：1.一種電池系統，包括系統殼體1和至少兩個電池單元2，所述系統殼體1封閉安裝于電池系統外，所述電池單元2串連連接；所述電池單元2包括單元殼體21、電池支架22和多個電芯23，所述單元殼體21封閉安裝于電池單元2外，電池支架22位于單元殼體21內部以固定電芯23，單元殼體21內部存在空隙，所述空隙填充有導熱介質。2.根據上述1所述的電池系統，其中，所述系統殼體1由內向外依次包括系統內殼11和恒溫層12，所述系統內殼11用于支撐系統殼體1，所述恒溫層12用于電池系統的保溫；優選地，所述恒溫層12為三層夾心結構，包括內防護層、外防護層以及兩防護層之間的保溫層，所述內防護層和外防護層對保溫層進行固定。3.根據上述1所述的電池系統，其中，單元殼體21包括頂部開口的殼身211和位于開口處以封閉殼身211的殼蓋212，殼身211由內向外依次包括殼內層213和殼外層214，殼內層213密封電池單元2，其由高分子材料制成，所述高分子材料優選為聚丙烯或酚醛樹脂，所述殼外層214粘附在殼內層213外，用于支撐殼內層213。4.根據上述1所述的電池系統，其中，所述電池單元2內導熱介質與電池支架22和電芯23直接接觸，所述導熱介質為導熱油，優選為變壓器油或經改性的變壓器油。5.根據上述1至4之一所述的電池系統，其中，電池支架22包括平行安裝的右支架板221和左支架板222，右支架板221和左支架板222上對應設置多個可供電芯23插入的通孔223，所述通孔223排布成至少兩行或兩列，優選地，相鄰兩行或兩列的通孔223交錯排布；和/或電芯23在電池支架22上排布成兩行或兩列以上，優選相鄰兩行或兩列電芯23交錯排布。6.根據上述5所述的電池系統，其中，同列的電芯23通過連接在正極上的焊條231并聯，相鄰兩列的電芯23通過連接在焊條231上的保險絲232串連；優選地，電芯23正極與焊條231通過電阻點焊或激光焊焊接，電芯23負極與保險絲232通過超聲波焊焊接；和/或所述保險絲232為彈性構件，其整體或部分呈螺旋狀彎曲，優選其與負極相連一端呈螺旋狀彎曲。7.根據上述1至4之一所述的電池系統，其中，所述電池系統還包括安裝在電池支架22頂部的保護板3，所述保護板3包括電池管理單元，用于調控各電池單元2內電芯23的工作狀態。8.根據上述1至4之一所述的電池系統，其中，所述電池系統還包括溫控系統，所述溫控系統包括加熱裝置4、冷卻裝置5、溫度感應裝置6和調控裝置，溫度感應裝置6將監測到的溫度傳給調控裝置，調控裝置根據接收的溫度確定加熱裝置4或冷卻裝置5的啟動和關閉。9.根據上述8所述的電池系統，其中，所述加熱裝置4為設置在電池單元2內部的一個或多個加熱板，優選加熱板橫向插入在電池支架22內，更優選加熱板為兩個，其中一個加熱板橫向插入在電池支架22的底部，另一個加熱板橫向插入在電池支架22的中部，橫向插入的加熱板與成行排列的電芯23平行；和/或所述冷卻裝置5包括設置在系統殼體1上的半導體制冷器，優選地，在冷卻裝置5頂部的恒溫層12上設置通孔，半導體制冷器安裝在所述通孔中，半導體制冷器的一端與系統內殼11的外表面相連，以吸收系統殼體1內部的熱量，另一端與外部空氣接觸以散熱；和/或所述溫度感應裝置6包括分別設置在電池單元2內部以及電池單元2與系統殼體1之間腔體中的多個溫度感應元件，其分別測定電池單元2內部和電池單元2與系統殼體1之間腔體中的溫度。10.根據上述9所述的電池系統，其中，所述加熱板包括加熱層42，所述加熱層42產生并向外部傳遞熱量，其包括至少一個加熱單元421，在加熱單元421為多個時，各加熱單元421之間存在空隙并通過串連連接；優選地，所述加熱單元421為彎曲排布的電阻絲；和/或加熱板橫向插入在電池支架22內部時，加熱單元421對應位置處對應于左右兩相鄰電芯23之間的空隙，左右兩相鄰加熱單元421之間的空隙對應位置處對應于電芯23所在位置。根據本專利技術提供的一種電池系統，具有以下有益效果：(1)本專利技術中系統殼體采用復合結構，極大提高了電池單元的密封性、保溫性和抗沖擊性能；(2)本專利技術中采用導熱油作為填充在電池單元內部的導熱介質，其與電芯直接接觸，且具有高閃點、高流動性、大比熱和電絕緣等性能，可快速與電芯發生熱交換，便于電池單元內溫度的調控；(3)導熱介質為流體形式，依靠其流動性能，可緩沖外界沖擊對電池系統造成的振動；(4)本專利技術中電芯以“插空”的方式進行排布，此排布方式增大了電芯間的空隙，便于導熱油在電芯間隙中流動，有利于電芯與導熱油換熱效率的提高；(5)本專利技術中與電芯負極相連的保險絲的一端呈螺旋狀彎曲，此結構具有較好的延展性，相較于目前普遍采用本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電池系統，其特征在于，包括系統殼體(1)和至少兩個電池單元(2)，所述系統殼體(1)封閉安裝于電池系統外，所述電池單元(2)串連連接；所述電池單元(2)包括單元殼體(21)、電池支架(22)和多個電芯(23)，所述單元殼體(21)封閉安裝于電池單元(2)外，電池支架(22)位于單元殼體(21)內部以固定電芯(23)，單元殼體(21)內具有空隙，所述空隙填充有導熱介質。

【技術特征摘要】
1.一種電池系統，其特征在于，包括系統殼體(1)和至少兩個電池單元(2)，所述系統殼體(1)封閉安裝于電池系統外，所述電池單元(2)串連連接；所述電池單元(2)包括單元殼體(21)、電池支架(22)和多個電芯(23)，所述單元殼體(21)封閉安裝于電池單元(2)外，電池支架(22)位于單元殼體(21)內部以固定電芯(23)，單元殼體(21)內具有空隙，所述空隙填充有導熱介質。2.根據權利要求1所述的電池系統，其特征在于，所述系統殼體(1)由內向外依次包括系統內殼(11)和恒溫層(12)，所述系統內殼(11)用于支撐系統殼體(1)，所述恒溫層(12)用于電池系統的保溫；優選地，所述恒溫層(12)為三層夾心結構，包括內防護層、外防護層以及兩者之間的保溫層，所述內防護層和外防護層對保溫層進行固定。3.根據權利要求1所述的電池系統，其特征在于，單元殼體(21)包括頂部開口的殼身(211)和位于開口處以封閉殼身(211)的殼蓋(212)，殼身(211)由內向外依次包括殼內層(213)、粘結層和殼外層(214)，殼內層(213)密封電池單元(2)，其由高分子材料制成，所述高分子材料優選為聚丙烯或酚醛樹脂，所述殼外層(214)粘附在殼內層(213)外，用于支撐殼內層(213)。4.根據權利要求1所述的電池系統，其特征在于，所述電池單元(2)內導熱介質與電池支架(22)和電芯(23)直接接觸，所述導熱介質為導熱油，優選為變壓器油或經改性的變壓器油。5.根據權利要求1至4之一所述的電池系統，其特征在于，電池支架(22)包括平行安裝的右支架板(221)和左支架板(222)，右支架板(221)和左支架板(222)上對應設置多個可供電芯(23)插入的通孔(223)，所述通孔(223)排布成至少兩行或兩列，優選地，相鄰兩行或兩列的通孔(223)交錯排布；和/或電芯(23)在電池支架(22)上排布成兩行或兩列以上，優選相鄰兩行或兩列電芯(23)交錯排布。6.根據權利要求5所述的電池系統，其特征在于，同列的電芯(23)通過連接在正極上的焊條(231)并聯，相鄰兩列的電芯(23)通過連接在焊條(231)上的保險絲(232)串連；優選地，電芯(23)正極與焊條(231)通過電阻點焊或...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉清鵬，
申請(專利權)人：買易網絡科技北京有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11