[发明专利]基于平板环路热管的动力电池热管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力电池热管理系统，尤其涉及基于平板环路热管的动力电池热管理系统。 

背景技术

世界各国对能源危机和环境污染等问题的日益重视以及相应地对节能减排与环保认识的不断加深，依靠动力电池驱动的电动汽车与混合动力汽车等电动设备必然成为清洁能源发展的趋势。相比其它电动设备，电动汽车无污染物排放，具有比燃油车更经济，受到许多研究机构、电动汽车生产厂商和电池制造商的重视。电动汽车的动力由动力电池提供，其通过内部复杂的化学反应将化学能转换为电能，同时产生大量热能，对于大尺寸和大电流放电过程中产生的热量更多。如果热量不能及时散到电池外部必然会使电池温度上升，降低电池性能。电池体温度上升到临界值会引起漏液、冒烟和放气等现象，更严重的会导致电池剧烈燃烧爆炸，严重威胁到整车性能和人身安全。所以，电动汽车的发展和应用必须解决动力电池的热管理问题。

然而，目前市场上电池热管理普遍采用空气冷却，这种冷却方式简便但散热能力和速度都有限，采用其他冷却方式却很少。专利号为ZL200920055746.7 的中国实用新型专利公开了带有相变材料冷却系统的动力电池装置，其相变材料仅通过电池箱体板和外界换热。专利号ZL200920060473.5的中国实用新型专利公开了有高效散热的电动汽车电池装置，但是其加工制作比较麻烦。公开号CN201646430U公开了一种车用电池散热模块，模块散热装置流道设计并未考虑动力电池充放电时产热机理，散热效果优先，且未考虑到热量的再利用。公开号CN201421869公开了一种包括散热器、热电元件及热管的电池散热装置，由于该装置中所用热管已插入方式与收容架接触导致热阻较大，且散热能力优先，同样未考虑电池产热特性以及热量循环利用。公开号CN102157761A公开了一种包括利用脉动热管的动力电池管理系统，该系统散热能力优先，且考虑了电池产热特性以及热量循环利用，但脉动热管的散热能力和散热速度都不如平板热管。

发明内容

由鉴于此，本发明的目的是提供一种基于平板环路热管的动力电池热管理系统，与现有技术相比具有散热量大，散热效率高，加工简单，能高效的解决动力电池高温散热、低温加热保温和热量循环利用的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于平板环路热管的动力电池热管理系统，其特征在于：包括模块上箱体、模块下箱体和中间隔板，中间隔板设在模块上箱体和模块下箱体之间，在模块下箱体内设置有至少两个电池组单体壳体，每个电池组单体壳体内放置有至少两块以上由电池单体串连或者并联构成的电池模块组，所述每块电池单体的表面设有平板式平板环路热管，所述平板环路热管分为蒸发段、储液室、气线、液线和冷凝段，所述蒸发段设在电池单体表面，所述冷凝段位于模块上箱体内，所述储液室设在模块下箱体内电池单体上方。 

作为优选，所述平板环路热管的储液室段设有充液口。

作为优选，所述平板环路热管蒸发室内毛细芯表面在与电池面接触的两个方向上开有纵向蒸汽槽道。

作为优选，所述平板环路热管蒸发段内的毛细芯的芯材为金属粉末烧结板、金属丝网、金属泡沫或者金属纤维烧结毡。

作为优选，所述模块下箱体的内底部设置有固定电池单体的凸块。

作为优选，所述蒸发段通过导热粘合剂与电池单体表面粘合。

作为优选，所述模块上箱体板块为多孔平板或者实心密封平板。

作为优选，所述模块上箱体和模块下箱体内填充有液体或固体相变材料，下箱体内的液体或固体相变材料不能淹没电池单体顶部。

作为优选，所述模块上箱体和模块下箱体的所有板块均为密封的实心平板；所述模块上箱体开设有流体入口和流体出口。当模块上箱体内填充有液体或固体相变材料时，模块箱体的中间隔板以及模块箱体本省均为密封的实心平板，所述模块上箱体开设有流体入口和流体出口。

作为优选，所述电池单体与平板环路热管之间设有薄铜片。所述平板环路热管由高导热铜材或者轻质高导热铝材制成。

本发明的有益效果为：

本发明通过平板环路热管与电池的巧妙结合，将电池热量通过平板环路热管等传递到电池本体外的环境中去，其中平板环路热管依据电池的产热合理设计，具有散热量大，散热效率高等优点，能高效的解决动力电池高温散热、低温加热保温以及热量循环利用等各种问题。

本发明的模块箱体可根据内部填充是固体还是液体等选择实心平板或多孔平板等加工制作，同时，模块箱体底部的凸肩等可与模块箱体整体铸造而成，急能紧固电池又结构简单。电池模块组整体散热功能可与整车设计相匹配。