[發(fā)明專利]一種熱管和相變材料耦合的電池模組熱管理裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810129774.2 | 申請日： | 2018-02-08 |
| 公開（公告）號： | CN108206316A | 公開（公告）日： | 2018-06-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉旺玉;黃光文;羅遠強;茍競?cè)?/a> | 申請（專利權(quán)）人： | 華南理工大學(xué) |
| 主分類號： | H01M10/613 | 分類號： | H01M10/613;H01M10/615;H01M10/6552;H01M10/659;H01M10/6568;H01M10/6557;H01M10/6551;H01M10/617 |
| 代理公司： | 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102 | 代理人： | 何淑珍;黃海波 |
| 地址： | 510640 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 相變材料 電池模組 熱管 電池 底板 均熱 熱管理裝置 熱失控 耦合的 布局設(shè)計 傳熱接觸 換熱裝置 均勻設(shè)置 熱量傳遞 實際工況 相鄰電池 箱體內(nèi)壁 制造成本 均溫性 上表面 下表面 散熱 均溫 貼合 加熱 填充 伸出 外部 吸收 | ||
本發(fā)明公開了一種熱管和相變材料耦合的電池模組熱管理裝置，包括均熱底板、內(nèi)部用于行列式均勻設(shè)置電池的箱體，所述均熱底板的下表面貼合地設(shè)置有換熱裝置，所述箱體內(nèi)的各個電池之間、各個電池與箱體內(nèi)壁之間的間隙中填充設(shè)置有相變材料，相鄰電池之間的相變材料內(nèi)還均勻嵌設(shè)有若干熱管，所述熱管伸出所述相變材料的一端與所述均熱底板的上表面?zhèn)鳠峤佑|。本發(fā)明可根據(jù)實際工況選擇對電池模組進行散熱或加熱，且均溫性高，安全性好。當單個或若干個電池出現(xiàn)熱失控時，該裝置可迅速吸收其瞬間產(chǎn)生的大量熱量，整個電池模組迅速均溫并將熱量傳遞至外部，避免其周邊的電池也發(fā)生熱失控。布局設(shè)計難度低，結(jié)構(gòu)簡單且制造成本較低。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種電池?zé)峁芾硌b置，尤其涉及一種熱管和相變材料耦合的電池模組熱管理裝置。
背景技術(shù)
電池?zé)峁芾硌b置是當前電池驅(qū)動設(shè)備中不可或缺的一部分，直接對電池的使用壽命和狀態(tài)具有直接的影響。現(xiàn)有專利CN 102231447 A公開了一種相變材料熱管耦合散熱動力電池組，包括電池組殼體，在電池組殼體內(nèi)放置有若干單體電池，單體電池之間縫隙內(nèi)填充相變材料，相變材料中插入若干根熱管，熱管與相變材料接觸的蒸發(fā)端以及熱管與電池組外部環(huán)境接觸的冷凝段均設(shè)置有翅片或螺紋。電池充放電產(chǎn)生的熱量通過相變材料以潛熱形式儲存，相變材料中的熱量再通過熱管導(dǎo)出散到電池組外部環(huán)境。
專利CN 102231447 A公開的電池?zé)峁芾矸桨钢?，電池產(chǎn)生熱量通過相變材料傳遞至熱管，再由熱管傳遞至熱管末端的散熱翅片，實現(xiàn)電池模組的散熱，但該結(jié)構(gòu)無法在低溫環(huán)境下對電池模組進行加熱，不適用于需要加熱電池模組的工況（電池在低溫條件下充放電時，其容量、壽命降低顯著，甚至無法使用）。
另外，該方案的電池模組均溫性不夠好。通常相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)不高（其導(dǎo)熱系數(shù)與熱管相差2個數(shù)量級），采用方案中自然冷卻或強制風(fēng)冷的方法對電池進行散熱：（1）自然冷卻時，中間位置電池的溫度會比周邊電池的溫度高；（2）強制風(fēng)冷時，很難保證對所有散熱翅片的一致冷卻，通常是進風(fēng)口翅片下方的電池組溫度低于出風(fēng)口翅片下方的電池組。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明的目的是提供一種均溫效果好，且能根據(jù)工況對電池模組進行散熱或加熱的熱管和相變材料耦合的電池模組熱管理裝置。
為了解決上述問題，本發(fā)明采用了如下方案實現(xiàn)：
一種熱管和相變材料耦合的電池模組熱管理裝置，包括均熱底板、內(nèi)部用于行列式均勻設(shè)置電池的箱體，所述均熱底板的下表面貼合地設(shè)置有換熱裝置，所述箱體內(nèi)的各個電池之間、各個電池與箱體內(nèi)壁之間的間隙中填充設(shè)置有相變材料，相鄰電池之間的相變材料內(nèi)還均勻嵌設(shè)有若干熱管，所述熱管伸出所述相變材料的一端與所述均熱底板的上表面?zhèn)鳠峤佑|。
進一步地，所述熱管采用L形熱管，所述均熱底板采用基底均熱板，所述L形熱管伸出所述相變材料的一端設(shè)置有與所述基底均熱板的上表面相貼合的熱管打扁平面。
進一步地，所述熱管采用直熱管，所述均熱底板采用開孔均熱板，所述開孔均熱板上均勻設(shè)置有若干開孔，所述直熱管伸出相變材料的一端部分插入所述開孔(611)并密封處理，，所述直熱管的內(nèi)腔與開孔均熱板的內(nèi)腔彼此隔離。
進一步地，所述熱管采用一體式熱管，所述的一體式熱管包括均勻嵌于相變材料內(nèi)的若干一體熱管柱狀位置、與所述若干一體熱管柱狀位置伸出相變材料的一端一體式連接的一體熱管平板位置，所述一體熱管平板位置的平板位置內(nèi)腔與若干一體熱管柱狀位置的柱狀位置內(nèi)腔相連通。
進一步地，所述換熱裝置的材料為鋁合金。
進一步地，所述換熱裝置的上表面與均熱底板的下表面之間設(shè)置有導(dǎo)熱硅脂。
進一步地，所述的換熱裝置包括內(nèi)設(shè)流體通道的水冷板，所述水冷板的上表面與均熱底板的下表面緊密貼合，所述水冷板的兩端分別設(shè)置有液體入口和液體出口。
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