[发明专利]一种基于相变热交换的锂离子电池储能快速散热装置及方法

权利要求书

1.一种基于相变热交换的锂离子电池储能快速散热装置，所述装置包括：

箱体，所述箱体包括电池箱体以及功能箱体，所述电池箱体用于将电池组包裹固定在其内，所述功能箱体用于将包括相变热交换模块的功能模块固定在其内；所述电池箱体与功能箱体之间有中空的通路相连，所述中空的通路用于供导热管通过；

电池组，所述电池组由一个或多个锂电池构成，所述电池组用于存储电能；所述一块或多块锂电池的结合方式包括串联、并联以及混联；

导热管，所述导热管为闭环回路；所述导热管在电池箱体内与电池组表面紧密接触，通过所述导热管的外壁进行热传导，并将热量传递至导热管内部的导热液；所述导热管穿过所述电池箱体与功能箱体间的中空的通路，在所述相变热交换模块中与相变材料发生热交换，将热量传递至相变材料；

相变热交换模块，所述相变热交换模块内置用于与导热管热交换的相变材料，所述导热管在所述相变热交换模块中按预设规则布置，与相变材料紧密接触。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述导热管在电池箱体内蛇形布置于电池组表面，与电池组表面紧密连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述相变热交换模块包括驱动单元，所述驱动单元用于给流经相变热交换模块的导热液提供流动的动力；所述驱动单元的实现方式包括液压驱动、电磁泵驱动、脉冲激光驱动以及声波驱动。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述导热管以单一路径由电池箱体经所述中空的通路输入至相变热交换模块；所述导热管以单一路径由相变热交换模块经中空的通路输出至电池箱体；所述导热管在所述相变热交换模块内部呈现多路径的分布，以增大导热管与相变材料的接触面积。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述导热液为水、导热油、50％醋酸、丙酮、苯胺、苯、30％氯化钙水溶液、80％乙醇、60％甘油、40％甘油、正庚烷以及60％硫酸中的任一种。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述导热管的材料为铜、铝、铝合金、石墨烯、人工石墨、天然石墨、碳纤维以及C/C复合材料中的任一种。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述相变材料为聚乙二醇、六水氯化钙、十水合硫酸钠、三水合醋酸钠、十水合磷酸氢钠、石蜡、正癸酸、十二酸、十四酸、十六酸、十八酸、2-二羟甲基丙醇、新戊二醇以及泡沫铜中的任一种。

8.一种基于相变热交换的锂离子电池储能装置快速散热方法，所述方法包括：

将导热管内注入导热液，并通过驱动使得导热液在导热管内闭环流动；

将闭环的导热管的一部分布置于电池组表面，且与所述电池组表面紧密接触；通过所述导热管将电池组表面的热量传导至导热管内部的导热液；

将所述导热管的另一部分布置于相变材料中，且与所述相变材料紧密接触；所述导热管内部的导热液通过流动将在电池组表面吸收的热量传导至所述相变材料中。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述导热管在电池箱体内蛇形布置于电池组表面，与电池组表面紧密连接。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述驱动导热液在导热管内闭环流动的方式包括液压驱动、电磁泵驱动、脉冲激光驱动以及声波驱动。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述导热管在所述相变材料内部呈现多路径的分布，以增大导热管与相变材料的接触面积。