[發明專利]一種基于空氣和相變材料冷卻的蓄電池模塊

在審

• 申請號: 201710726318.1
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107579306A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 劉亞芳;徐霽旸;張敏;王晨旭
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/6557;H01M10/6563;H01M10/659
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙)34115
• 代理人: 金凱

技術領域

本發明涉及電池熱管理技術領域，具體涉及一種基于空氣和相變材料冷卻的蓄電池模塊。

背景技術

鋰電池是純電動汽車的動力來源，其溫度特性直接影響電動車的性能、安全可靠性、使用壽命等，并且溫度場的一致性對容量和放電效率影響較大。進一步提高安全性，保證電池運行在安全區間，對于電池熱管理的研究至關重要。

目前，電池熱管理根據傳熱介質主要分為三種：風冷，液冷和相變材料冷卻。風冷換熱系數低，冷卻、加熱速度慢。液冷散熱較好，但管路布置復雜，重量相對較大。而相變材料具有較高的潛熱和熱導率，能夠改善電池組的溫度分布，充分利用容量，滿足電池的工作要求。因此，相變材料用于電池熱管理系統是未來主要的動力電池冷卻技術。電池在應用過程中，采用強制冷卻和相變材料冷卻相結合的方式，將吸收的熱量散發出去。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于空氣和相變材料冷卻的蓄電池模塊，該蓄電池模塊能夠提高散熱能力，保證蓄電池的使用性能、安全性和壽命。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種基于空氣和相變材料冷卻的蓄電池模塊，包括若干蓄電池單體以及設置在兩個蓄電池單體之間的平行流鋁扁管。所述平行流鋁扁管上開設有若干微通道；所述微通道包括若干個作為空氣流道的微通道和若干個填充有相變材料的微通道。相鄰兩個填充有相變材料的微通道之間間隔有至少一個作為空氣流道的微通道。

進一步的，所述平行流鋁扁管通過絕緣隔片貼在蓄電池單體的側面上，且平行流鋁扁管的長度等于蓄電池單體的長度，平行流鋁扁管的高度等于蓄電池單體的高度。

進一步的，該模塊還包括用于強制吹動空氣流動的風扇。

由以上技術方案可知，本發明通過將相變材料應用于電池熱管理中，使蓄電池模塊在放電過程中溫度達到相變材料的相變溫度時，依靠相變材料的相變潛熱來吸收蓄電池模塊放出的熱量并以潛熱的形式儲存起來，從而實現對溫度的控制，減小電池組內的溫度差異，降低局部熱區的形成，有效地防止電池熱失控，提高蓄電池模塊的使用壽命。本發明能夠保證模塊內各電池溫度的一致性。本發明采用的平行流鋁扁管，具有質量輕，熱導性能良好、耐腐蝕性強等優點，能夠達到散熱的目的。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是蓄電池單體和平行流鋁扁管的位置結構示意圖；

圖3是蓄電池單體的長寬高示意圖。

其中：

1、蓄電池單體，2、平行流鋁扁管，3、空氣流道，4、微通道。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明：

如圖1-圖2所示的一種基于空氣和相變材料冷卻的蓄電池模塊，包括若干蓄電池單體1以及設置在兩個蓄電池單體1之間的平行流鋁扁管2。所述平行流鋁扁管2上開設有很多微通道；這些微通道一部分用來填充相變材料，其余的微通道則是什么都沒有填充，用作空氣流道。也就是說，所述微通道包括兩種類型：若干個作為空氣流道的微通道3和若干個填充有相變材料的微通道4。相鄰兩個填充有相變材料的微通道4之間間隔有至少一個作為空氣流道的微通道3。通過在平行流鋁扁管2上分別開設作為空氣流道的微通道3和填充有相變材料的微通道4，并使相鄰的填充有相變材料的微通道4之間至少有一個作為空氣流道的微通道3，這種方式能夠把相變材料儲存的相變潛熱以及蓄電池單體的熱量通過強制對流的方式散發到空氣中。因相變材料有不同的熔點溫度，根據實際使用的需要，可以通過選擇不同熔點的相變材料來滿足工作要求。空氣從蓄電池模組的下側送入，上側排出，如圖1中的空氣進口和空氣出口所示。

進一步的，所述平行流鋁扁管2通過絕緣隔片貼在蓄電池單體1的側面上，且平行流鋁扁管2的長度等于蓄電池單體1的長度，平行流鋁扁管2的高度等于蓄電池單體1的高度，這種設計能夠充分利用空間，增大接觸面積，加強熱交換。所述平行流鋁扁管2與蓄電池單體1的表面平齊。平行流鋁扁管2的兩個側面分別通過絕緣隔片貼在兩個蓄電池單體1的側面上。所述絕緣隔片，起到絕緣和貼附的作用。

進一步的，該模塊還包括用于強制吹動空氣流動的風扇。