[发明专利]一种电动汽车动力电池组的散热、均温、热防护装置

说明书

技术领域

本发明属于新能源汽车、动力电池管理领域，具体涉及一种电动汽车动力电池组的散热、均温、热防护装置。

背景技术

近年来，国家大力扶持新能源汽车行业的发展。与传统的的燃油车不同，电动汽车是以动力电池为动力源，因此具有无污染、噪声小、结构简单等优点，已成为新能源汽车的最主要发展方向。

电动车的动力源是动力电池组，由成百上千个电池通过串、并联的方式组合，形成数十千瓦时的能量密度模块。电动车结构简单，其性能很大程度上取决于动力电池组的性能。动力电池组的性能主要受两个因素影响：1.单个电池的能量密度、蓄放电速率、寿命等；2.整个电池组的均一性、充放电倍率一致性、温度一致性、可靠性、寿命等。

经过科学界和企业多年的努力，我国电池生产水平大幅度上升。尤其最近几年，电池性能得到了很大提升，具有能量密度大、充放电速率快、寿命好等特点。但我国企业生产的电池均一性差，组装成动力电池组时存在几个缺陷：1.充放电是局部温度过高，威胁整个电池组安全；2.充放电倍率不一致，BMS管理难度大。

动力电池组的温度是电池组性能、寿命的重要指标，温度过低、放电量少、动力不足；温度过高、容易热失控、引起电池过热着火或爆炸。因此在现阶段，动力电池组急需热管控。

散热、均温、热防护材料是一种高导热、阻燃型相变吸热材料，利用材料在固液、液气等相变过程中大量吸收热量，在该材料吸热过程中，由于发生相变，其温度保持在恒定范围。因此，散热、均温材料适用于动力电池组的散热、均温、热防护系统，基于此，本发明开发了电动汽车动力电池组的散热、均温、热防护一体化方案。

发明内容

本发明的目的是开发一个电动汽车动力电池组的散热、均温、热防护装置，在动力电池组充放电时作散热、均温、热防护使用，快速吸收动力电池组的热量、把温度控制在50℃以下，保证电池的放电量，提升动力电池组及电动车的安全性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，

一种电动汽车动力电池组的散热、均温、热防护装置，包括：铝合金支架，聚丙烯盖板，若干个动力电池组成的电池组，散热、均温、热防护材料，绝缘层，芯片；所述若干个动力电池以串联或是串联与并联结合的方式组成电池组，相邻两个动力电池的间隙之间放入散热、均温、热防护材料，电池组底部由绝缘层包裹，电池组顶部设有芯片，控制电池组的放电量，整个电池组模块顶部有聚丙烯盖板，整个电池组模块由铝合金支架支撑。电池组模块是指绝缘层，若干个动力电池组成的电池组，散热、均温、热防护材料以及芯片组成的模块。

所述铝合金支架，用于支撑整个动力电池组单元模块，同时铝合金具有很高的导热能力，可以辅助整个电池组散热。

所述聚丙烯盖板，用于保护动力电池组单元，防冲击。

所述动力电池为方形电池，其电压为1.5V、3.0V、4.5V或5V，可按照电池组实际所需电压进行组合，方形电池外层有一块铝塑膜包裹。6～18只方形电池一组，由串联或是串联与并联结合的方式连接而成，方形电池大小为长8～25cm、宽2～15cm、厚0.3～4cm；相邻两个方形电池之间的间隙为2～3mm。

所述散热、均温、热防护材料由以下质量分数的原料充分混合后，经130～180℃、10～30MPa模压得到：膨胀石墨1.7～10.9％、氯化聚乙烯2～9.1％、聚丙烯6.6～11.3％、石蜡34.8～78.5％、可膨胀石墨2.3～6.1％、聚磷酸铵3.5～8.7％、十溴二苯乙烷3.4～12.9％、碳化硅0.5～2.1％、三氧化二锑1.5～4.1％。

所述的膨胀石墨通过以下步骤制得：将50～150目天然鳞片石墨经质量比2～3:0.5～1的浓硫酸和浓硝酸浸渍后得到的插层石墨，把插层石墨置于1000～2000W的微波发生器中得到。

所述浓硫酸质量浓度为98％，所述浓硝酸质量浓度为65％。

所述石蜡为40、44、48、50、58、62号石蜡中的一种或两种以上的组合。

所述散热、均温、热防护材料，散热、均温、热防护材料长宽与单个方形电池大小一致，其厚度为2～3mm，散热、均温、热防护材料与方形电池贴合紧密，保持较小的界面热阻。

所述绝缘层为绝缘垫片或者绝缘胶布，其作用是防止电池在放电量过大的时候击穿铝塑膜，引起电池组短路。

所述芯片，主要为PCB线路板及连接线，主要用于BMS控制电池组的放电量。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：