[发明专利]基于离子液体相变材料的动力电池散热装置

说明书

本发明涉及动力电池热量管理领域，公开了一种动力电池散热装置。本发明的装置包括电池箱(1)、风冷箱(2)和导热件(4)，所述电池箱(1)包括动力电池(3)和用于吸收动力电池(3)产生的热量的离子液体相变材料(6)，所述导热件(4)用于将所述离子液体相变材料(6)吸收的热量传递至风冷箱(2)；所述风冷箱(2)的内部能够流通冷却风，用于将风冷箱(2)中的热量导出。本发明的动力电池散热装置基于离子液体相变材料，通过离子液体相变吸收电池工作或异常条件下产生的热量，再通过翅片和风冷相结合的方式将热量迅速移出，恢复离子液体相变材料的蓄热能力。

技术领域

本发明涉及动力电池热量管理领域，具体涉及一种基于离子液体相变材料的动力电池散热装置。

背景技术

随着石油资源的日益紧张和环境污染问题的日益严峻，电动汽车在降低石油资源消耗、节能减排方面表现出突出优势，近年来国内外电动汽车的销量迅猛增长。

动力电池是电动汽车的核心部件，其性能直接决定电动汽车的效率和安全性。为保证动力电池的使用效率和安全性，必须严格控制其温度。电池组温度过高会加速电解液、电极等材料的老化，使电池的电化学性能下降，严重时动力电池会发生一系列放热放应，引起电池热失控甚至起火、爆炸；电池温度过低时会严重影响其容量和使用寿命。此外，电池组不同电池单体之间温度的差异会破坏电池组的一致性，造成电池单体之间的性能不匹配，直接影响到电池寿命和电动汽车的性能。因此，电池包的高效散热性能和维持温度均一恒定是非常必要的。

现有的动力电池冷却方式主要有空气冷却和液体冷却两种。其中，风冷结构简单、成本低、容易维护，并能排出电池箱内产生的有害气体。但风冷的换热系数低、冷却速度慢、温度均一性差，尤其在高放电倍率、高温等特殊工况下，其冷却效果不够理想。液冷虽然换热系数较高，冷却效果较好，但却存在漏液的危险，且其结构复杂、重量较大、维护成本高、能耗高。

相变冷却利用相变材料潜热大、相变过程温度恒定、不需要额外动力系统等特点，越来越受到人们的关注。CN108428816A、CN104167574A、CN104241729B等公布了采用相变材料进行动力电池散热的方法，其中相变材料一般采用结晶水合盐、熔融盐等无机相变材料或直链烷烃、脂类、醇类等有机相变材料。但是，无机相变材料存在过冷现象，易出现相分离，且对设备腐蚀严重。有机相变材料在相变过程中体积变化大，容易造成设备损坏，且熔点低、易挥发、易燃烧爆炸等。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的动力电池相变散热方法中存在的相变材料性能低、撤热效率低、易燃易爆易挥发、熔点和相变热相对较低、容易过冷等缺点，本发明提供了一种基于离子液体相变材料的动力电池散热装置，通过离子液体相变吸收电池工作或异常条件下产生的热量，再通过翅片和风冷相结合的方式将热量迅速移出，恢复离子液体相变材料的蓄热能力。

为了实现上述目的，本发明提供一种动力电池散热装置，该装置包括电池箱、风冷箱和导热件，

所述电池箱包括设置在其内部的动力电池和离子液体相变材料，所述离子液体相变材料用于吸收动力电池产生的热量；

所述导热件的一端设置于风冷箱的内部，另一端设置于离子液体相变材料的内部，用于将所述离子液体相变材料吸收的热量传递至风冷箱；

所述风冷箱的内部能够流通冷却风，用于将风冷箱中的热量导出。

优选地，所述离子液体相变材料的相变温度为40-60℃，相变热为150J/g以上。

优选地，所述离子液体相变材料为烷基咪唑类离子液体。

优选地，所述离子液体相变材料为1-甲基-3-十六烷基咪唑溴盐和/或1,2-二甲基-3-十六烷基咪唑溴盐。

优选地，所述离子液体相变材料中掺杂有多孔材料。

优选地，所述多孔材料的孔隙率为80％以上。