一种电池热管理系统的制作方法

本技术涉及属于锂离子电池，尤其涉及电动汽车锂电池热管理技术。

背景技术：

1、随着制造业的快速发展，中国汽车工业面临着产业转型、降低排放、能源危机和低碳发展的挑战，发展新能源汽车已经成为降低汽车工业石油依赖和排气污染的唯一途径，国家为了推进新能源汽车工业，发布了一系列发展规划、财政补贴和税务鼓励计划，促进新能源汽车行业的发展。

2、目前严峻的能源及环境挑战使交通能源动力转型成为全球共识，汽车技术迎来了动力系统电动化的时代，发展电动汽车已成为世界范围内汽车产业技术发展的共识和主攻方向。动力电池作为电动汽车的动力来源，是提高整车性能和降低成本的关键一环。目前应用较广泛的蓄电池主要有铅酸蓄电池、镍氢电池和锂电池。锂离子电池因储能密度大、循环寿命长、自放电率低、允许工作温度范围宽、低温效应好等优点是电动车目前首选的动力电池。由于车辆上装载电池的空间有限，正常运行所需的电池数目也较大，电池会以不同倍率放电，并以不同生热速率产生大量热量，再加上时间累积以及空间影响将会聚集大量热量，从而导致电池组运行环境温度情况复杂多变。电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。

3、电池包内温度上升严重影响电池组的电化学系统的运行、循环寿命、充电可接受性、电池包功率和能量、安全性和可靠性等。如果电动汽车电池组不能及时散热，将导致电池组系统的温度过高或分布不均匀，其结果将降低电池充放电循环效率，影响电池的功率和能量发挥，严重时还将导致热失控，影响系统安全性与可靠性；另外，由于发热电池体的密集摆放，中间区域必然热量聚集较多，边缘区域较少则增加了电池包中各单元之间的温度不均衡，这将造成各电池模块、单体性能的不均衡，最终影响电池性能的一致性及电池荷电状态(soc)估计的准确性，影响到电动汽车的系统控制。

4、新能源汽车最大的问题想必就是续航里程了，一旦到了冬天续航里程更会大幅降低，从而导致人们对新能源汽车的体验感极差。如果想要解决这个问题，就得依赖电池的管理系统。在低温环境下充电容易在负极表面形成锂沉积，金属锂在负极表面积累会刺穿电池隔膜造成电池正负极短路，威胁电池使用安全，电动汽车电池系统低温充电安全问题极大的制约了电动汽车在寒冷地区的推广。热管理在整个系统中起着至关重要的作用。电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。

5、由于车辆空间有限，电池工作中产生的热量累积，会造成各处温度不均匀从而影响电池单体的一致性。从而降低电池充放电循环效率，影响电池的功率和能量发挥，严重时还将导致热失控，影响系统安全性与可靠性。为了使电池组发挥最佳的性能和寿命，需要对电池进行热管理，将电池包温度控制在合理的范围内。综上所述，目前市场上电动汽车锂电池热管理系统大都存在的散热效率低、保温性能差、漏液风险大的问题。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是实现一种温度控制更加合理，让锂电池工作更加稳定可靠，解决锂电池温度问题的热管理系统。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种电池热管理系统，集成式下箱体总成由边梁围绕底板构成放置模组总成和电池管理系统总成的腔体，所述底板为双层结构且内部间隔出多个并排设置的流道，每个所述流道的前端和后端均连通有内部流道进出水口，所述后端的内部流道进出水口通过串联管路连通，所述前端的内部流道进出水口与所在侧边梁上的出水口总成或进水口总成连通。

3、每个所述流道内均设有至少一条流道导流线，所述流道导流线为沿冷却介质流动方向伸展且凸起的条形结构。

4、所述流道之间通过ptc加热型腔间隔，所述ptc加热型腔内设置有条形的ptc加热芯片。

5、所述ptc加热型腔两端均通过侧密封结构胶密封，每个所述ptc加热芯片与底板上的加热端口电连接，所述加热端口通过加热线束连接电池管理系统总成的控制加热回路。

6、所述底板上的流道设有四个，通过串联管路a和串联管路b分别连通后端左侧两个内部流道进出水口、以及后端右侧两个内部流道进出水口，前端中间两个内部流道进出水口通过进水三通管连接边梁上的进水口总成，其中一侧内部流道进出水口通过出水管a连接边梁上的出水口总成a，另一侧内部流道进出水口通过出水管b连接边梁上的出水口总成b，所述进水三通管与进水口总成之间、出水管a与出水口总成a之间、以及出水管b与出水口总成b之间均通过快插接头连接。

7、所述快插接头内部均设有温度传感器，两个所述温度传感器通过温差采集线束总成连接电池管理系统总成的低压控制线束回路。

8、所述内部流道进出水口通过钎焊焊接底板上，一个所述电池管理系统总成和多个所述模组总成均为长方体结构，并通过螺栓紧固在底板上。

9、所述模组总成、电池管理系统总成与底板之间填充有液态导热硅胶。

10、本实用新型热管理系统集成化高，降低单包成本、提高能量密度，并且导热、降温速率快，具备较好的保温性能，也极大提升了系统能量密度，降低系统漏液风险，解决了模组温差大导致的整包电性能受限问题。

技术特征：

1.一种电池热管理系统，集成式下箱体总成由边梁围绕底板构成放置模组总成和电池管理系统总成的腔体，其特征在于：所述底板为双层结构且内部间隔出多个并排设置的流道，每个所述流道的前端和后端均连通有内部流道进出水口，所述后端的内部流道进出水口通过串联管路连通，所述前端的内部流道进出水口与所在侧边梁上的出水口总成或进水口总成连通。

2.根据权利要求1所述的电池热管理系统，其特征在于：每个所述流道内均设有至少一条流道导流线，所述流道导流线为沿冷却介质流动方向伸展且凸起的条形结构。

3.根据权利要求1或2所述的电池热管理系统，其特征在于：所述流道之间通过ptc加热型腔间隔，所述ptc加热型腔内设置有条形的ptc加热芯片。

4.根据权利要求3所述的电池热管理系统，其特征在于：所述ptc加热型腔两端均通过侧密封结构胶密封，每个所述ptc加热芯片与底板上的加热端口电连接，所述加热端口通过加热线束连接电池管理系统总成的控制加热回路。

5.根据权利要求1、2或4所述的电池热管理系统，其特征在于：所述底板上的流道设有四个，通过串联管路a和串联管路b分别连通后端左侧两个内部流道进出水口、以及后端右侧两个内部流道进出水口，前端中间两个内部流道进出水口通过进水三通管连接边梁上的进水口总成，其中一侧内部流道进出水口通过出水管a连接边梁上的出水口总成a，另一侧内部流道进出水口通过出水管b连接边梁上的出水口总成b，所述进水三通管与进水口总成之间、出水管a与出水口总成a之间、以及出水管b与出水口总成b之间均通过快插接头连接。

6.根据权利要求5所述的电池热管理系统，其特征在于：所述快插接头内部均设有温度传感器，两个所述温度传感器通过温差采集线束总成连接电池管理系统总成的低压控制线束回路。

7.根据权利要求1或6所述的电池热管理系统，其特征在于：所述内部流道进出水口通过钎焊焊接底板上，一个所述电池管理系统总成和多个所述模组总成均为长方体结构，并通过螺栓紧固在底板上。

8.根据权利要求7所述的电池热管理系统，其特征在于：所述模组总成、电池管理系统总成与底板之间填充有液态导热硅胶。

技术总结
本技术揭示了一种电池热管理系统，集成式下箱体总成由边梁围绕底板构成放置模组总成和电池管理系统总成的腔体，所述底板为双层结构且内部间隔出多个并排设置的流道，每个所述流道的前端和后端均连通有内部流道进出水口，所述后端的内部流道进出水口通过串联管路连通，所述前端的内部流道进出水口与所在侧边梁上的出水口总成或进水口总成连通。本技术热管理系统集成化高，降低单包成本、提高能量密度，并且导热、降温速率快，具备较好的保温性能，也极大提升了系统能量密度，降低系统漏液风险，解决了模组温差大导致的整包电性能受限问题。

技术研发人员：母壮壮
受保护的技术使用者：芜湖奇达动力电池系统有限公司
技术研发日：20230509
技术公布日：2024/1/15