[發(fā)明專利]一種安全節(jié)能的立式鋰電池包雙模式熱管理系統(tǒng)及方法

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• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110739505A
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙耀華;徐紅霞
• 申請（專利權(quán)）人: 趙耀華;徐紅霞
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/635;H01M10/6551;H01M10/6552;H01M10/6554;H01M10/6556;H01M10/6563;H01M10/6567;H01M10/657
• 代理公司: 11129 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鞏固

1.一種安全節(jié)能的立式鋰電池包雙模式熱管理系統(tǒng)，其特征在于包括電池包內(nèi)部的一組或多組電池和/或電池模組、電池包外殼、液冷板管換熱器和外置空冷模塊，所述外置空冷模塊內(nèi)部具有空冷翅片，側(cè)面具有風(fēng)扇，

所述電池和/或電池模組為立式，且所述電池和/或電池模組的正面橫向貼合微熱管陣列，所述微熱管陣列的長度大于所述電池和/或電池模組的寬度且兩端是彎折的，所述微熱管陣列貼合所述電池和/或電池模組正面的部分為傳熱段，彎折后的垂直部分分別貼合所述電池和/或電池模組的兩個側(cè)面作為蒸發(fā)段和冷凝段，并與對應(yīng)的電池包外殼貼合；

所述電池包外殼圍繞所述電池包且為封閉結(jié)構(gòu)，所述電池包外殼至少在對應(yīng)所述冷凝段處為導(dǎo)熱隔板；

所述液冷板管換熱器至少對應(yīng)貼合所述導(dǎo)熱隔板的外表面，且所述液冷板管換熱器與電池包外部的制冷系統(tǒng)連接，所述空冷翅片的基板貼合于所述液冷板管換熱器外側(cè)；

所述液冷板管換熱器的基板與所述空冷翅片的基板均為密封，并通過電池包外殼與電池和/或電池模組完全物理隔離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全節(jié)能的立式鋰電池包雙模式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述電池或電池模組為多組，彼此在水平方向依次疊加且呈一排或多排分布。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種安全節(jié)能的立式鋰電池包雙模式熱管理系統(tǒng)，其特征在于每組所述電池和/或電池模組至少貼合一個所述微熱管陣列，每個所述微熱管陣列與每組所述電池和/或電池模組的正面和兩個側(cè)面貼合，每組所述電池和/或電池模組的反面與相鄰所述電池和/或電池模組的正面貼合的所述微熱管陣列貼合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種安全節(jié)能的立式鋰電池包雙模式熱管理系統(tǒng)，其特征在于每個所述微熱管陣列橫向傾斜布置，傾角不小于1°，位于上側(cè)并與所述電池和/或電池模組的側(cè)面貼合的一端為冷凝段，位于下側(cè)并與所述電池和/或電池模組的另一側(cè)面貼合的一端為蒸發(fā)段。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全節(jié)能的立式鋰電池包雙模式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述微熱管陣列是由金屬材料經(jīng)擠壓形成的具有多孔結(jié)構(gòu)的扁平狀的導(dǎo)熱體，內(nèi)部具有多個并排排列的互不連通且獨立運行的微熱管，且每個微熱管的水力直徑為0.2-3.0mm，內(nèi)部相變工質(zhì)為非導(dǎo)電介質(zhì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全節(jié)能的立式鋰電池包雙模式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述微熱管陣列與所述電池或電池模組之間設(shè)置有可壓縮變形的導(dǎo)熱墊片。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全節(jié)能的立式鋰電池包雙模式熱管理系統(tǒng)，其特征在于所述微熱管陣列的蒸發(fā)段和/或傳熱段設(shè)置有加熱器。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的安全節(jié)能的立式鋰電池包雙模式熱管理系統(tǒng)，其特征在于包括自動控制系統(tǒng)和電芯溫度檢測單元，所述自動控制系統(tǒng)分別與所述電芯溫度檢測單元、所述制冷系統(tǒng)、所述風(fēng)扇和所述加熱器連接。

9.一種安全節(jié)能的立式鋰電池包雙模式熱管理方法，其特征在于采用權(quán)利要求1-8任一所述的熱管理系統(tǒng)，每組電池和/或電池模組的一個側(cè)面貼合的蒸發(fā)段和正面貼合的微熱管陣列的傳熱段吸收每個電池單元的熱量，將熱量傳導(dǎo)至與每組電池和/或電池模組的另一個側(cè)面貼合的微熱管陣列的冷凝段，然后通過與所述冷凝段貼合的導(dǎo)熱隔板將熱量傳導(dǎo)至與導(dǎo)熱隔板的外表面貼合、與制冷系統(tǒng)相連接的液冷板管換熱器以及外置空冷模塊。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，當(dāng)所檢測的電芯溫度達到第一設(shè)定值時，控制系統(tǒng)首先開啟風(fēng)扇，由外置空冷模塊進行自動散熱，當(dāng)所檢測的電芯溫度達到大于所述第一設(shè)定值的第二設(shè)定值時，控制系統(tǒng)自動啟動制冷系統(tǒng)，帶動液冷板管換熱器啟動，與空冷翅片同時對電芯進行散熱，當(dāng)電池溫度低于第三設(shè)定值時，所述控制系統(tǒng)啟動直接或間接與微熱管陣列接觸的加熱器，所述微熱管陣列與電池和/或電池模組熱交換，，此時制冷系統(tǒng)和風(fēng)扇停止運行。