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专利名称：一种软包动力电池风冷系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN201910643994.1

专利申请（专利权）人：中车资阳机车有限公司
权利人地址：四川省资阳市雁江区晨风路六号

专利发明（设计）人：牟俊彦,石小佛,张志鸿,徐华,胡利航,王平华,李廉枫,孟玉发,彭长福

专利摘要：本发明公开了一种软包动力电池风冷系统，涉及电池冷却技术领域，包括框体结构的电池箱和与电池箱连接的风源系统，置于电池箱内部的电池模组，所述电池箱具有第一端口和第二端口，所述电池模组之间及电池模组和电池箱之间具有侧面风道，所述风源系统、第一端口，侧面风道和第二端口依次连通以形成闭式散热风道，所述电池模组中电池的极耳和侧面均裸露在散热风道中，该系统采用电池极耳和电池侧面强制散热，电池极耳直接与正负极及电解液相连，电池侧面通过电解液与正负极进行热交换，避开了隔膜导热性差的，因此电池散热效果较好，电池内部的温度分布更加均匀，减少了电池内部电流分布不均的现象，提升了电池的循环寿命。

主权利要求：
1.一种软包动力电池风冷系统，包括框体结构的电池箱和与电池箱连接的风源系统，置于电池箱内部的电池模组，所述电池箱具有第一端口和第二端口，其特征在于：所述电池模组之间及电池模组和电池箱之间具有侧面风道，所述风源系统、第一端口、侧面风道和第二端口依次连通以形成闭式散热风道，所述电池模组中电池的极耳和侧面均裸露在散热风道中；
所述电池模组中各电池之间设置有夹持电池的电池支架，各所述电池支架之间形成多个支架风道，各支架风道与第一端口之间形成极耳通风道，所述风源系统、第一端口、极耳通风道、支架风道、侧面风道和第二端口依次连通以形成闭式散热风道。
2.根据权利要求1所述的软包动力电池风冷系统，其特征在于：所述电池支架夹持电池的位置设有嵌入电池的凹槽，电池支架靠近极耳的一端具有一平行于极耳的凸缘，所述凸缘高于极耳，所述电池支架成对使用且凸缘不重叠，相邻两对之间形成所述支架风道。
3.根据权利要求2所述的软包动力电池风冷系统，其特征在于：还包括绝缘封板，该绝缘封板与所述第一端口相匹配且固定在所述凸缘上，绝缘封板上设有多个进风口。
4.根据权利要求1所述的软包动力电池风冷系统，其特征在于：还包括设于电池模组底部的支撑梁。 说明书 : 一种软包动力电池风冷系统技术领域[0001] 本发明涉及动力电池冷却技术领域，尤其涉及一种软包动力电池风冷系统。背景技术[0002] 目前，软包动力电池的普遍散热方式是通过水冷管或者风冷的方式将使用中产生的热量从电池表面带走，但是由于电池内部是由正极、隔膜和负极三明治结构构成，而隔膜的导热性比较差，导致电池垂直表面方向的导热性比较差，造成电池散热效果不佳，在电池内部产生较大的温度梯度，从而造成电池内部的电流分布的不均匀现象，在循环中容量衰降的速度较快，降低了电池的循环寿命。发明内容[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提出一种新的软包动力电池风冷技术方案，该技术方案采用电池极耳和电池侧面强制散热，电池极耳直接与正负极及电解液相连，电池侧面通过电解液与正负极进行热交换，避开了隔膜导热性差的问题，因此电池散热效果较好，电池内部的温度分布更加均匀，减少了电池内部的电流分布不均，提升了电池的循环寿命。[0004] 本发明提供的一种软包动力电池风冷系统，包括框体结构的电池箱和与电池箱连接的风源系统，置于电池箱内部的电池模组，所述电池箱具有第一端口和第二端口，所述电池模组之间及电池模组和电池箱之间具有侧面风道，所述风源系统、第一端口、侧面风道和第二端口依次连通以形成闭式散热风道，所述电池模组中电池的极耳和侧面均裸露在散热风道中，因为电池极耳直接与正负极及电解液相连，因此本系统通过电池侧面与电解液和正负极进行热交换，避开了隔膜导热性差的问题，所述风源系统可根据电池的需要为其提供热空气或冷空气。[0005] 更进一步的，所述电池模组中各电池之间设置有夹持电池的电池支架，各所述电池支架之间形成多个支架风道，各支架风道与第一端口之间形成极耳通风道，所述风源系统、第一端口、极耳通风道、支架风道、侧面风道和第二端口依次连通以形成闭式散热风道，采用该电池支架夹散热，没有导热的铝或铜翅片，结构简单紧凑，重量较轻。[0006] 更进一步的，所述电池支架夹持电池的位置设有嵌入电池的凹槽，电池支架靠近极耳的一端具有一平行于极耳的凸缘，所述凸缘高于极耳，所述电池支架成对使用且凸缘不重叠，相邻两对之间形成所述支架风道，高于极耳的凸缘使极耳与电池箱的箱体具有一定的安全距离，使极耳不被挤压以保护极耳。[0007] 更进一步的，还包括绝缘封板，该绝缘封板与所述第一端口相匹配且固定在所述凸缘上，绝缘封板上设有多个进风口，风源系统提供的冷空气通过绝缘封板的进风口均匀分配给每个电芯的极耳，通过极耳表面后经支架风道进入电池侧面风道，冷却电池侧面，电池的冷却效果一致较好。[0008] 更进一步的，还包括设于电池模组底部用于支撑电池模组的支撑梁。[0009] 通过采用以上的技术方案，本发明的有益效果是：[0010] 1、电池模组和绝缘封板组装后自动形成完整的风道，没有导热的铝或铜翅片，结构简单紧凑，重量较轻。[0011] 2、采用电池极耳和电池侧面强制散热，电池极耳直接与正负极及电解液相连，电池侧面通过电解液与正负极进行热交换，避开了隔膜导热性差的问题，因此电池散热效果较好，电池内部的温度分布更加均匀，减少了电池内部的电流分布不均，提升了电池的循环寿命。附图说明[0012] 本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：[0013] 图1为本发明软包动力电池风冷系统示意图；[0014] 图2为本发明软包动力电池风冷系统空气流经途径示意图；[0015] 图3为电池支架示意图；[0016] 图4为电池支架与电池组装示意图；[0017] 附图标记如下：[0018] 电池支架?1，电池的极耳?2，绝缘封板?3，支架风道?4，侧面风道?5，电池箱?6，支撑梁?7，夹持安装孔?8，凸缘?9，凹槽?10。具体实施方式[0019] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。[0020] 本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。[0021] 实施例1[0022] 在本实施例中具体提供了一种软包动力电池风冷系统，其包括框体结构的电池箱钢结构，所述电池箱6为通风结构，具有第一端口和第二端口，电池箱6的第一端口与风源系统相连，所述风源系统可以提供冷空气或热空气来对电池进行冷却或加热，以满足电池在合适的温度范围内工作；所述电池箱6内设有数个电池模组，电池模组底部设有支撑梁7，所述电池模组与所述电池箱6的内壁之间和电池模组与电池模组之间具有一定的间隙以形成侧面风道5，所述风源系统、第一端口，侧面风道5和第二端口依次连通以形成闭式散热风道，所述电池模组中电池的极耳2和侧面均裸露在散热风道中。[0023] 在所述电池模组中的电池之间设置有夹持电池的电池支架1，所述电池支架1本体为四边形框架结构，其四角设置有用于成对使用的夹持安装孔8，所述电池支架1用于夹持电池的部分设有贯通的凹槽10，当电池被夹持在所述电池支架1之间时，通过该凹槽10使得电池的侧面得以裸露在所述侧面风道5中，所述凹槽10的深度为电池厚度的一半，当所述电池支架1成对使用时，两凹槽配合形成的长方形通孔的宽度正好是所述电池的厚度，保证电池在组装后既不晃动也不受挤压。[0024] 所述电池支架1一边的一端部设有凸缘9，该边与带有凹槽10的一边相邻，当电池支架1成对使用时，其凸缘9在同一面，但不在同一侧，当夹持有电池的电池支架1平行组合成电池模组时，没有凸缘9的一侧形成支架风道4，所述第一端口和各支架风道4之间形成极耳通风道，所述凸缘9与极耳在同侧且高于极耳，使极耳与电池箱6之间具有一定的安全距离，所述极耳裸露在极耳通风道中。所述风源系统、第一端口，极耳通风道，支架风道4，侧面风道5和第二端口依次连通以形成闭式散热风道。[0025] 所述电池支架1的凸缘9上固定有与所述第一端口相匹配的绝缘封板3，该绝缘封板3上设置有多个进风口，将从风源系统来的空气通过该绝缘封板3的进风口均匀分配给每个电芯的极耳。[0026] 上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

专利地区：四川

专利申请日期：2019-07-17

专利公开日期：2024-08-06

专利公告号：CN110299578B