[發(fā)明專利]一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011010749.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN112186297B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴波;劉飛;秦江;盧北虎;胡棋威;楊棟梁;王洋洋;盧鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢船用電力推進(jìn)裝置研究所（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一二研究所）
• 主分類號(hào): H01M10/613
• 分類號(hào): H01M10/613;H01M10/647;H01M10/6554;H01M10/6557;H01M10/6567;H01M10/6568;H01M10/659
• 代理公司: 武漢凌達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 劉念濤;宋國(guó)榮

本發(fā)明公開了一種緩沖熱沖擊的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，氣液相變材料與液冷微通道在電池間隙中穿插布置，在電池發(fā)熱突增時(shí)，氣液相變材料吸熱相變，對(duì)系統(tǒng)散熱進(jìn)行緩沖，與液冷微通道一起將電池?zé)崃繋ё撸陔姵厣釡囟容^低時(shí)，氣液相變材料起導(dǎo)熱和顯熱的作用，最終通過液冷微通道散熱；本發(fā)明能夠解決緊密空間電池組的溫度管理問題，并能有效降低電池組熱失控、失火的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)合中低溫相變材料與液冷微通道的緩沖熱沖擊的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。

背景技術(shù)

鋰離子電池作為未來較為理想的動(dòng)力電源，具有比能量高、比速率高、壽命長(zhǎng)、充電快速、記憶效應(yīng)不明顯等優(yōu)點(diǎn)，但是鋰離子電池抗濫用性能差，過高的溫度將引起電池壽命的較快衰減，同時(shí)也會(huì)帶來熱失控等風(fēng)險(xiǎn)，電池的熱相關(guān)問題是決定其使用性能、安全性、壽命及使用成本的關(guān)鍵因素之一。

目前對(duì)于鋰電池的熱管理，相變材料使用較多，因此也存在一些顯著的問題。

首先，如果僅使用相變材料，在天氣炎熱或電池連續(xù)充/放電等惡劣環(huán)境時(shí)，使電池溫度突增，相變材料可能完全融化，則很難繼續(xù)冷卻電池，會(huì)帶來熱失控等風(fēng)險(xiǎn)。因此，將相變材料的熱量散發(fā)到外部的附加冷卻系統(tǒng)是至關(guān)重要的。

其次，對(duì)于相變材料電池?zé)峁芾淼难b置很少有設(shè)置氣態(tài)相變材料回收裝置，浪費(fèi)資源且增加成本、環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有效阻燃防爆的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，包括封閉的電池箱以及設(shè)置在電池箱內(nèi)的鋰電池組，電池箱上分別設(shè)置有進(jìn)水管和出水管，所述的鋰電池組由多個(gè)表面包裹有絕緣薄膜的矩形電池直列排布組成，所述的矩形電池外設(shè)置有相變溫度不低于60℃的氣液相變材料，正常工作時(shí)氣液相變材料中布置有泡沫銅板，相鄰的兩個(gè)氣液相變材料之間以及氣液相變材料與電池箱之間布置有液冷微通道，液冷微通道頂部通過均水板連接進(jìn)水管，液冷微通道底部通過集水板連接出水管，液冷微通道內(nèi)的水由上部均水板供給，通過下部集水板收集，正常散熱（矩形電池散熱溫度較低）時(shí)氣液相變材料僅起到導(dǎo)熱和顯熱作用，通過液冷微通道散熱，在矩形電池發(fā)熱突增時(shí)，氣液相變材料吸熱相變，對(duì)系統(tǒng)散熱進(jìn)行緩沖，液冷微通道將多余的熱量帶走。

所述的一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其氣液相變材料為相變溫度不低于60℃的氣液相變材料，變?yōu)闅鈶B(tài)后通過均水板冷凝回收。

所述的一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其氣液相變材料為溶質(zhì)組分中含有 Na₂SiO₃和NH₄HCO₃的水、苯、環(huán)己烷、癸烷、乙醇、正己烷、甲醇以及甲苯中的一種或多種的混合物，變?yōu)闅鈶B(tài)后通過均水板冷凝回收。

所述的一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其氣液相變材料與液冷微通道之間填充有硅脂。

所述的一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其電池箱頂部還設(shè)置有泄壓裝置安全閥。

所述的一種電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其電池箱具有坡度，坡向出口處。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明利用矩形電池組的空隙嵌入氣液相變材料以及液冷微通道，可以有效散熱，并且避免鋰電池的熱失控現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的緊湊度以及安全性。同時(shí)，對(duì)于使用潛熱較大的氣液相變材料時(shí)，可進(jìn)行有效回收，減少能耗，提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

本系統(tǒng)采用氣液相變材料作為關(guān)鍵的導(dǎo)熱部件，為提高中溫相變材料的導(dǎo)熱性，使用泡沫銅板增強(qiáng)導(dǎo)熱。在電池?zé)崾Э氐暮笃冢蔡峁┮欢ǖ淖枞夹ЧＲ豪湮⑼ǖ雷鳛橹饕岵考Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全高效。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的外觀圖；

圖2為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖；