[發明專利]一種新能源汽車用電池散熱系統及其方法

有效

• 申請號: 202110450972.0
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113161676B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 肖松;劉艷娜
• 申請（專利權）人: 恩拓必（臨沂）能源發展有限責任公司
• 主分類號: H01M50/249
• 分類號: H01M50/249;H01M10/48;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/635;H01M10/6551;H01M10/6556;H01M10/659
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

本發明公開一種新能源汽車用電池散熱系統，包括殼體和設置在殼體內的電池片、散熱機構，電池片與散熱機構間隔設置，殼體外設置有相變材料層和控制機構，相變材料層與殼體固接，控制機構與散熱機構電性連接；散熱機構包括兩相對設置的散熱組件，散熱組件頂端設置有驅動組件，散熱組件與驅動組件傳動連接，散熱組件包括散熱框，散熱框內設置有若干第一散熱管和若干第二散熱管，第一散熱管與第二散熱管間隔設置，第一散熱管對應設置有第一散熱片，第二散熱管對應設置有第二散熱片。能夠實現通過相變材料潛熱存儲溫度不變的特性可以控制電池的溫度，而且可以改善冬季電池容量由于低溫導致衰減的問題。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，特別是涉及一種新能源汽車用電池散熱系統及其方法。

背景技術

隨著科技的不斷發展，汽車已成為人們日常生活中不可或缺的代步工具。根據國家統計局信息，我國在2019年民用汽車擁有量為25376.38萬輛，相當于平均每5.5個人就有一輛車。然而，燃油汽車會消耗大量化石能源，其所排放的CO₂等溫室氣體會對環境造成不利影響。為了解決這一問題，電動汽車應運而生，采用電能作為汽車的動力來源，能有效降低有害尾氣的排放，有利于保護環境。考慮到鋰離子電池具有比能較高、壽命長、充電時間短等特點，目前鋰離子電池已成為電動汽車的電池首選。但電池使用過程中產生的大量熱能若不及時排放，可能會損害汽車電池及其他零部件，降低電動汽車的性能和使用壽命。因此，強化電池散熱性能，開發新型冷卻系統對電動汽車的進一步研發有重要意義。

冷卻系統可分為兩種，主動冷卻系統和被動冷卻系統。目前市場上的電動系統主要是采用氣冷系統(主動冷卻)，通過采用強制對流方式來增大換熱系數。但電池中的熱量往往不能及時傳導到周圍環境中，散熱效果較差。而水冷系統(主動冷卻)的散熱效果較好，能迅速降低電池溫度，使電池處于合適的運行溫度下。但水冷系統的造價較為高昂，且液體易于泄露，容易發生短路。且電動汽車空間有限，主動冷卻系統所需要的設備占地較多，大大擠占了其他設備的空間。與主動冷卻系統相比，被動冷卻系統不需要額外設備進行強制對流換熱，不僅降低了散熱設備的空間占有率，還能減少電能消耗。但被動冷卻的換熱系數較低，散熱效果較差。相變材料能在改變相態的過程中吸收或放出大量能量，在能量儲存和釋放方面具有巨大的應用前景。若將電池工作過程中產生的熱量先儲存在相變材料中，防止電池過熱，再借助熱管等導熱性極強的傳熱元件進行散熱，則可減緩電池的升溫過程，降低散熱的強度，從而在提高換熱效率的同時減少成本，同時相變材料可以將電池工作過程中產生的熱量存儲一部分，維持電池周邊溫度，改善因電池周邊溫度低而導致電池容量衰減的問題。因此，進一步研究對相變材料與換熱元件相結合的方法對解決電動汽車電池散熱問題具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種新能源汽車用電池散熱系統及其方法，以解決上述現有技術存在的問題，能夠實現通過相變材料潛熱存儲溫度不變的特性可以控制電池的溫度，而且可以改善冬季電池容量由于低溫導致衰減的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種新能源汽車用電池散熱系統，包括殼體和設置在所述殼體內的電池片、散熱機構，所述電池片與所述散熱機構間隔設置，所述殼體外設置有相變材料層和控制機構，所述相變材料層與所述殼體固接，所述控制機構與所述散熱機構電性連接；

所述散熱機構包括兩相對設置的散熱組件，所述散熱組件頂端設置有驅動組件，所述散熱組件與所述驅動組件傳動連接，所述散熱組件包括散熱框，所述散熱框內設置有若干第一散熱管和若干第二散熱管，所述第一散熱管與所述第二散熱管間隔設置，所述第一散熱管對應設置有第一散熱片，所述第二散熱管對應設置有第二散熱片，所述第一散熱片與所述第二散熱片錯落設置，且當所述第一散熱片與所述電池片相接觸時，所述第二散熱片與所述第二散熱管相接觸，當所述第一散熱片與所述第一散熱管相接觸時，所述第二散熱片與所述電池片相接觸。