[發明專利]密閉電池箱中的電池熱管理方法

在審

• 申請號: 201710543700.9
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107331916A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 季弘
• 申請（專利權）人: 季弘
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/6552
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電動汽車電池熱管理領域，特別涉及密閉電池箱中的電池熱管理方法。

背景技術

電池散熱一直是困擾新能源汽車行業的一個難題，而在冬天低溫時，又需要將電池的溫度維持在一定溫度之上，電池熱管理是目前業界研究的熱點問題。為了提高電動汽車動力電池包的能量密度、提高電池的質量、延長電池的壽命，合理地進行電池的熱管理是電動汽車行業亟待解決的問題。另一方面，為了保證電池的安全，國家標準對電池箱提出了更高的密封和防水的要求，如何在電池箱密閉的情況下對電池包進行熱管理，有很多難點問題需要解決。

發明內容

本發明目的在于：提供一種高溫散熱快、低溫加熱快、溫度易于控制、均熱性好、重量輕和能量密度高的密閉電池箱中的電池熱管理方法，該電池箱采用熱管作為關鍵的傳熱元件，結構簡單、安全可靠、經濟實用。

本發明的技術方案是，密閉電池箱中的電池熱管理方法，其特征是，所述電池箱由上蓋、側壁和底座形成密閉的電池箱體，滿足電池密封、防水的要求，電池置于該密閉空間之內，在電池箱體上置有可對箱體內外熱量進行傳遞的熱管，熱管的一端置于箱體內部，熱管的另一端置于箱體外面，所述熱管通過抽真空密封，灌有起相變傳熱作用的工質。

以下對本發明做出進一步說明。

所述插于箱體上熱管的蒸發端或冷凝端貼有散熱翅片或冷卻板或加熱元件，組成熱管組件。所述加熱元件為電加熱膜、電加熱板或內通熱媒的加熱板。

所述熱管上貼有的散熱翅片或冷卻板或加熱元件可以與熱管整體成形，也可以采用焊接或膠接的方式連接。熱管與散熱翅片或冷卻板或加熱元件或電池之間貼合時，在貼合面加入具有導熱、絕緣作用的物質，如導熱膠等。

所述熱管在箱體內的一端置于電池組旁邊或與單體電池貼合。

所述電池箱內可以放置熱管與電池貼合，將熱量導到箱體上或箱體外，或導到冷卻板，冷卻板可置于電池箱內或電池箱外。

所述貼于單體電池的熱管為重力熱管時，熱管可按U型放置，電池置于U型的底部，U型兩端直接或間接與冷卻板相連，與熱管兩端相連的冷卻板相通形成傳熱回路。

所述熱管為一字形、U形、L形、反L形、口字形、開口的口字形、槽形、波浪形、矩形或平行四邊形。

所述熱管為板式熱管，也可為圓型熱管、或異型熱管，也可為銅熱管、鋁熱管、不銹鋼熱管或復合材料熱管，也可為重力熱管、脈動熱管或反重力熱管。

所述電池箱箱體包括上蓋、側壁和底板，可以分別采用金屬或非金屬制作，上蓋、側壁和底板都可以放置熱管或熱管組件，每個面上可以有一個或一個以上的熱管或熱管組件，并可以做成模塊化的結構便于拼接。

所述熱管可以鑲于箱體上，將箱體制成一種可導熱的復合材料，也可以將熱管與結構做成一體，既是導熱件又是結構件。

所述電池箱體中可以放置一個或多個風機，使電池組中形成空氣對流，達到單體電池之間的均溫。

所述電池包括電池組和單體電池，電池組由多個單體電池組成，單體電池外型為長方體或圓柱體，也可為軟包電池。

所述密閉電池箱中的電池熱管理方法采用熱管作為電池的關鍵導熱元件，其工作原理是：將熱管插于箱體上，利用熱管的高效導熱性能迅速地將密閉電池箱的熱量導出到電池箱外。熱管置于電池箱內的一端與電池貼合（或置于電池箱密閉的空間中），熱管吸收電池的熱量（或通過貼于熱管上的翅片吸收電池的熱量），熱管內工質蒸發，迅速將熱量傳到電池箱外側，通過電池箱外側與熱管貼合的翅片或冷卻板將熱量散走。當冬天環境溫度過低，電池需要加熱時，加熱元件將熱量傳遞給熱管，其內的工質蒸發，迅速將熱量傳遞給電池，此時熱管與電池貼合的部分成為冷凝端，與加熱元件接觸的部分為蒸發端，只需將加熱元件控制到一定的溫度，熱管自發地將熱量傳遞給電池，從而將電池組的溫度控制在合適的范圍內，并保證電池組良好的均溫性。

由以上可知，本發明為密閉電池箱中的電池熱管理方法，它的積極效果有：

（1）由于采用熱管插于電池箱體上，利用其相變高效導熱的特性，大大增加了傳熱效率，能迅速有效地將電池熱量導出，能有效地降低電池組的最高溫度，將電池溫度控制在合理的范圍內，并保持電池之間的溫差足夠小，顯著提高了電池組溫度場的一致性。

（2）這種散熱方式使電池箱中無水無塵，安全可靠，結構簡單，避免了一般液冷方法中液體在電池箱體中流動帶來的復雜性和安全隱患。