[實用新型]一種熱管結合相變材料形成復合板的電池熱管理系統

有效

• 申請號: 201821582110.3
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN208862117U
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 袁偉;方國云;趙澤鵬;鞠偉達;褚福建;湯勇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/613;H01M10/6551;H01M10/6568;H01M10/6569
• 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

本實用新型公開了一種熱管結合相變材料形成復合板的電池熱管理系統，包括規則放置有若干電池單體的箱體，所述若干電池單體的表面緊貼地平行設置有若干列可彎曲變形的復合板，所述復合板包括導熱外殼，若干可彎曲的熱管，所述熱管的熱端相互平行地設置在所述導熱外殼內腔中，冷端延伸至所述箱體外部進行散熱，所述導熱外殼與所述熱管之間的空腔內填充設置有復合相變材料。本實用新型能夠大大改善電池包內部熱積聚現象，提高散熱效率，提高電池壽命，保證電池工作環境，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本實用新型涉及鋰電池散熱系統，尤其涉及一種熱管結合相變材料形成復合板的電池熱管理系統，其包括可根據散熱對象的不同形狀而改變外形的貼合式復合板散熱結構。

背景技術

隨著21世紀環保和可持續發展的呼聲越來越高，電動車的優勢愈發突出。相比于燃油車，電動車不僅環保，而且能量利用率遠高于燃油車，并且噪音小，結構簡單。所以，未來是電動車的主場。而鋰電池因能量密度大，工作范圍寬（-20℃～60℃），使用壽命長，充放電快等優勢受到人們的青睞。

然而鋰電池在大功率充放電過程中將產生大量的熱，這些熱量的堆積將使鋰電池溫度不斷升高，電池整體溫差加大，從而極大的影響電池的壽命以及安全性。因此，對大功率電池組進行有效的散熱，降低鋰電池的工作溫度，提高其壽命和安全性是一個亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型是為了解決上述問題，設計了一種熱管結合相變材料形成復合板的電池熱管理系統，采用熱管結合相變材料形成復合板結構，復合板將電池的熱量傳導到散熱翅片上進行散熱。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種熱管結合相變材料形成復合板的電池熱管理系統，包括規則放置有若干電池單體的箱體，所述若干電池單體的表面緊貼地平行設置有若干列可彎曲變形的復合板，所述復合板包括導熱外殼，若干可彎曲的熱管，所述熱管的熱端相互平行地設置在所述導熱外殼內腔中，冷端延伸至所述箱體外部進行散熱，所述導熱外殼與所述熱管之間的空腔內填充設置有復合相變材料。

進一步地，所述的復合相變材料采用石蠟膨脹石墨復合相變材料，傳熱效率高且可根據模具的不同制作成不同的形狀，可采用外部加熱方式使得復合相變材料再次熔化凝固從而貼合更緊，導熱效果更好。

進一步地，所述熱管與導熱外殼的曲率相同且貼合于所述導熱外殼內表面，利于傳熱。

進一步地，所述熱管與導熱外殼間通過錫焊固定連接，可保證連接強度以及減小熱阻。

進一步地，所述導熱外殼的材料為鋁板外殼，鋁板可沖壓成型，可以制成不同的形狀，該形狀可根據電池外形做相應調整。

進一步地，所述熱管呈條帶狀，厚度為0.2-1mm，便于彎曲及貼合電池單體的表面。

進一步地，所述熱管的冷端設置有若干相互平行的散熱翅片，方便空氣對流以及外部風冷。

進一步地，所述導熱外殼的外表面設置有絕緣層，防止與電池電極接觸而短路。

進一步地，當所述電池單體外形為方形時，所述復合板為平板形，當所述電池單體外形為圓柱形時，所述復合板為S形。

進一步地，所述熱管的內部設有起毛細作用的內部毛細結構，外部做絕緣處理，所述內部毛細結構包括毛細粒或微溝槽結構。

本實用新型用于改善大功率電池的工作性能，相比于現有的電池的熱管理裝置，有以下優勢：

1、更大的形狀適應性，所述復合板能夠提高與電池的接觸面積，復合相變材料和熱管相結合的復合板可以制成不同的形狀，復合板可較大面積包裹電池單體，從而提升散熱效果的，同時內部復合相變材料能夠作為儲能器件，利于降低電池表面溫差。

2、相比于大面積熱管，所述復合板結構簡單，制作更方便。