[發(fā)明專利]一種動(dòng)力鋰電散熱方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910184584.1
• 申請(qǐng)日: 2009-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN101635382A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳冰花;佘沛亮;許謙;丁同臣;段和勛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京雙登科技發(fā)展研究院有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/50
• 分類號(hào): H01M10/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種動(dòng)力鋰電散熱方法，屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電動(dòng)汽車是一種高效節(jié)能，同時(shí)不污染環(huán)境的先進(jìn)交通工具，現(xiàn)已成為全世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展走向。與此同時(shí)，作為電動(dòng)汽車心臟的動(dòng)力電池組更是電動(dòng)汽車研究的重點(diǎn)。

動(dòng)力鋰電(即動(dòng)力型鋰離子電池或鋰離子電池組)是電動(dòng)汽車的理想電源，動(dòng)力鋰電的高功率和快速充放電是電動(dòng)汽車發(fā)展之大勢所趨。對(duì)于電池組而言，充放電倍率越高，其溫升也就越快，而溫度對(duì)電池有著雙重影響：溫度越高，電池內(nèi)阻越小，相應(yīng)的電池效率也就越高；與此同時(shí)，高溫會(huì)加速體系內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)，尤其是可能使電池結(jié)構(gòu)產(chǎn)生永久損壞的有害反應(yīng)的速率。再者，溫度不均勻時(shí)，部分處于高溫條件下的電池極片也容易受損，容易導(dǎo)致電池過充，嚴(yán)重影響電池(組)性能及其使用壽命。表現(xiàn)為可充入的電量越來越少，發(fā)熱也更加嚴(yán)重。熱量得不到有效的傳遞或散發(fā)時(shí)，極易導(dǎo)致電池組的電化學(xué)性能下降及單只落后現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)電池軟鼓、起火、爆炸等安全事故。

目前在系統(tǒng)散熱方面，大多采取安裝風(fēng)扇等裝置將系統(tǒng)工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量排出。而系統(tǒng)內(nèi)部空氣流的走向?qū)︼L(fēng)扇安裝方式要求較嚴(yán)，再者風(fēng)扇的功率及其排風(fēng)量等，均會(huì)受到系統(tǒng)及其內(nèi)部模塊的結(jié)構(gòu)限制。另外，經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)檢索，CN?101047274A中提出了一種采用集熱板、散熱板和泵的散熱裝置；CN?101027814A中提出了一種用與電池組的冷卻系統(tǒng)，具有通過以恒定流動(dòng)速度向電池芯供應(yīng)制冷劑而發(fā)散電池芯產(chǎn)生熱量的效果。但以上方案對(duì)電池溫升特別是大電流充放時(shí)的溫升降低的效果不明顯，散熱能力有限。同時(shí)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)成本高，裝配維護(hù)也不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有動(dòng)力鋰電系統(tǒng)散熱方面存在的效果差、成本高、維護(hù)不方便的缺陷，提供一種散熱效果好、實(shí)施成本低、操作維護(hù)方便，有利于提高電池工作性能和可靠性的動(dòng)力鋰電散熱方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：在鋰離子電池內(nèi)部，即鋰離子電池系統(tǒng)或者模塊內(nèi)部的空隙處填充相變材料，所述相變材料為石蠟/(Al/C)復(fù)合材料、GMB/石墨復(fù)合材料中的一種或兩種，上述GMB是指硬脂酸單甘油酯。

進(jìn)一步的方案是：對(duì)于由單體組成的電池模塊，在單體之間填充石蠟/(Al/C)復(fù)合材料，對(duì)于由模塊組合而成的電池組(系統(tǒng))，先在單體之間填充石蠟/(Al/C)復(fù)合材料，再在模塊之間填充GMB/石墨復(fù)合材料；所述石蠟/(Al/C)復(fù)合材料的組分和含量百分比(重量)為：石蠟75％～100％、Al/C復(fù)合料0％～25％，相變點(diǎn)為15℃～55℃，其中Al/C復(fù)合料為純度為99％的Al粉和純度為98％的石墨粉依質(zhì)量比97.3∶2.7的比例混制而成；所述石蠟/(Al/C)復(fù)合材料的制作方法是先將石蠟加熱熔化，再在高速攪拌狀態(tài)下加入Al/C復(fù)合料，繼續(xù)攪拌10～30min，石蠟主要由直鏈烷烴混合而成，一般說來，其熔點(diǎn)和熔解熱隨碳鏈的增長而增大；所述GMB/石墨復(fù)合材料的組分和含量百分比(重量)為：GMB?60％～80％，石墨20％～40％，相變點(diǎn)為55℃～65℃；所述GMB/石墨復(fù)合材料的制作方法是先將GMB加熱熔化，再在高速攪拌狀態(tài)下加入石墨，繼續(xù)攪拌30～60min。