一种方形电池的冷却/加热方法与流程

本发明涉及纯电动汽车(纯电动汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车)方形电池领域。

背景技术：

在能源危机、全球变暖、环境污染等环境问题不断加剧的情况下，电动汽车越来越成为未来汽车的发展方向。随着电动汽车研究的深入，电池作为电动汽车的一个关键部件逐渐成为研究的热点，而电池性能的好坏则是电动汽车发展的一个重要因素。

影响电池的主要因素有充放电倍率、充放电截止电压、搁置条件、使用温度等，这几个因素相互制约，相互影响。但就使用温度而言，目前的电池单体在低温(小于-30℃)和高温(大于50℃)的环境下都无法正常工作，导致以电池为能量来源的车辆此时也无法正常工作，使车辆无法达到全天候运行的要求，和传统汽车相比其使用有较大的局限性。

另外，电动汽车在启动爬坡或者突然加速时，中间位置的电池积累热量，电池温度急剧上升，电池电极材料、隔膜以及电解液等将发生分解，产生气体增大电池内部气压，产生热失控现象。情况严重时，甚至会引起液体泄漏，发生爆炸等严重事故，给车辆的运行造成了安全隐患。

使用温度问题的存在严重制约了电动汽车的发展和推广，因此，电池温度控制目前已经成为新能源汽车发展的瓶颈。如何将电池温度控制在一定的范围内仍是一个短期内难以解决的难题。

技术实现要素：

本文针对方形电池，设计了一种方形电池的冷却/加热方法。该方法易于根据热管理设计需求调整传热介质的类型，从而增强液体传热介质与电池单体的换热效果，延长电池系统的寿命，并能提高电池系统的安全性。

一种方形电池的冷却/加热方法，其特征在于，将扁平管布置在单片或单排、并列两片或双排电池的两侧，通过扁平管内的传热介质对电池实现冷却/加热。所述的扁平管与方形电池接触，最好是扁平管的扁平面与方形电池接触。

进一步，扁平管内既可以为液体传热介质，也可以填充相变传热介质。

进一步，扁平管可以是单通道也可以是多通道。

进一步，液体传热介质在扁平管多通道内可以是单向流动也可以是对向流动。

进一步，扁平管内液体传热介质的流动，可采用外部强制循环的方法实现。

进一步，扁平管可外敷电加热膜。

本文所设计的方形电池的冷却/加热方法在电池模组结构中布置若干方形电池单体，单片或单排、并列两片或双排电池的两侧布置扁平管，扁平管采用导热性能较好的材料且可外敷电加热膜，整个电池模组密封包装并设有液体的进出口以及防火隔热层。该方法利用扁平管可实现对电池的多工况、多途径冷却/加热：冷却时，可以采用扁平管内的液体传热介质强制循环流动冷却电池，也可以采用在扁平管内布置相变传热介质利用相变传热介质的相变过程冷却电池；加热时，可以利用扁平管外敷的电加热膜对电池加热，可以采用扁平管内的液体传热介质强制循环流动加热电池，也可以采用在扁平管内布置相变传热介质利用相变传热介质的相变过程加热电池。扁平管可以布置成串行式也可以布置成并行式。扁平管可以是单通道也可以是多通道，液体传热介质在多通道内可以单向流动也可以对向流动。多种流动方式增强了传热介质与电池之间的换热效果，减小了电池之间的温差，使电池始终工作在适宜的温度范围内。

附图说明

图1是本发明装置示意图。

图2是本发明装置局部示意图之一。

图3是本发明装置局部示意图之二。

其中：

1.进口 2.出口

3.防火隔热层 4.方形电池单体

5.电加热膜 6.扁平管

具体实施方式

本发明的实施例如图1、图2、图3所示。

本发明设计的方形电池的冷却/加热方法将扁平管布置在单片或单排、并列两片或双排电池的两侧，通过扁平管内的传热介质对电池实现冷却/加热。

扁平管内的传热介质可以为液体传热介质，也可以填充相变传热介质。

本方法中，扁平管可以采用串行布置也可以采用并行布置，扁平管可以冷却方形电池单体的两侧也可以冷却并列两片或两排电池的两侧。

扁平管可以是单通道也可以是多通道。当扁平管为多通道时，通道内的液体传热介质可以是单向流动也可以是对向流动。

扁平管可外敷电加热膜直接对电池单体进行加热。

在对方形电池进行冷却/加热时，既可以利用扁平管内的液体传热介质进行换热，也可以通过在扁平管内布置相变传热介质进行换热。当采用外部液体传热介质强制循环的方法冷却/加热电池时，可以利用新能源汽车的空调系统对液体传热介质进行冷却/加热，也可以采用风冷方式对液体传热介质进行冷却进而冷却电池。当采用在扁平管内填充相变传热介质的方式对电池进行冷却/加热时，不需要采用外部强制循环的方法，只需要利用其相变的过程来冷却/加热电池即可。

所述液体传热介质类型不限，优先选择导热系数大、粘度小的换热介质。