[发明专利]板式加热冷却导热装置及采用该装置的可控温锂电池组

说明书

本发明提供了一种板式加热冷却导热装置，包括加热冷却导热件，所述加热冷却导热件由热交换板和贴在所述热交换板一侧面上的红外加热膜构成，所述热交换板设有用于装载石墨烯流体介质的第一导流腔体。在低温环境下，红外加热膜通电发热将与其接触的物件进行加热。在高温环境下，红外加热膜停止通电，物件自身产生的热量通过热传导的方式转移到石墨烯流体介质上。石墨烯流体介质流动带走热量达到为物件降温的目的。通过加热升温、热传导降温的方式实现物件可控温的目的，保证物件不受环境变化影响而发挥自身原本的功能。

技术领域

本发明涉及温控装置技术领域，尤其是指一种板式加热冷却导热装置及采用该装置的可控温锂电池组。

背景技术

在新能源汽车配件中，锂电池作为动力能源来源被广泛应用。锂电池工作温度限于一定范围，在低温环境下，由于电解液粘度增加，阻碍锂离子往返正极、负极之间，导致影响放电特性，低于-40℃情况下，电解液将冰晶化，导致容量减少至无电流输出。文献记载：-20℃比25度，容量减少50％。功率衰减更为明显，-20℃，0.2C放电电压平台3.3V；-20℃，0.5C放电，电压平台＜3V；-20℃，1C放电几乎处无电流输出[陈继涛,周恒辉,倪江锋,常文保,慈云祥,C/LiCoO2系锂电池低温充放电性能[J]电池2004年，第34卷，第2期]，将造成电动汽车无法启动。

锂电池充放电时，电池内部产热包括：电池体系内的内阻的欧姆热、电化学反应热、副反应热和极化热；其中副反应热是由于电池使用过程中电解质的分解等原因而产生，极化热则是由于电极的电动势偏离平衡电动势而产生，锂电池在持续充电或放电过程，如果未能及时的将电池内部产热通过有效散热，在高温环境下可能导致电池温度过高而形成热失控，严重时甚至会使电池发生起火爆炸。

总而言之，为保证电池的正常输出功率、延长电池循环寿命，必须对电池进行热管理——维持电池的正常工作温度，提高低温环境下电动汽车的整体性能，既要满足寒冷季节的升温和保温，还必须保证在炎热环境下电动汽车的动力锂电池降温散热。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：设计一个用于高温时散热、低温时加热保温的装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种板式加热冷却导热装置，包括加热冷却导热件，所述加热冷却导热件由热交换板和贴在所述热交换板一侧面上的红外加热膜构成，所述热交换板设有用于装载石墨烯流体介质的第一导流腔体。

进一步的，还包括散热器，所述散热器设有用于装载石墨烯流体介质的第二导流腔体；所述第一导流腔体设有第一进液口和第一出液口，所述第二导流腔体设有第二进液口和第二出液口；所述第一出液口与所述第二进液口连接，所述第二出液口与所述第一进液口连接。

进一步的，所述第二出液口与所述第一进液口之间还连接有循环泵。

进一步的，所述循环泵与所述第一进液口之间还设有循环导通阀。

进一步的，所述循环泵与所述循环导通阀之间还设有储液罐。

进一步的，所述加热冷却导热件有两个；两个所述第一出液口通过第一三通管件与所述第二进液口连接；两个所述第一进液口通过第二三通管件与所述循环导通阀连接。

进一步的，所述红外加热膜、所述热交换板和所述第一导流腔体均呈矩形，所述第一导流腔体内设置有限制石墨烯流体介质呈波形流动的挡板组；所述散热器为翅片散热器。

进一步的，所述红外加热膜由红外辐射发生层及包裹所述红外辐射发生层的绝缘层构成；所述红外辐射发生层由碳黑或微纳米石墨粉体或碳纳米纤维或碳纳米管或石墨烯材料制成；所述热交换板由铝材制成；所述石墨烯流体介质由石墨烯和二甲基硅油组成，所述石墨烯与所述二甲基硅油的质量比为5-10：90-95。

一种可控温锂电池组，包括锂电池组和板式加热冷却导热装置，所述板式加热冷却导热装置通过所述加热冷却导热件与所述锂电池组连接。