[发明专利]一种利用相变材料储能的两相浸没式电池液冷装置

说明书

本发明属于动力电池的技术领域，提出了一种利用相变材料储能的两相浸没式电池液冷装置。通过在翅片内部填充相变材料，使得电动汽车在短途行驶时，仅仅依靠翅片内部的相变材料就可以吸收动力电池所放出的热量，无需打开冷却系统，节省了电动汽车短程行驶时的冷却能耗。当电动汽车处于长途行驶时，可以先利用翅片内部的相变材料来吸收动力电池产热，当该相变材料全部融化时再打开冷却系统对电池以及相变材料进行降温，整个过程实现了冷却能耗最小化，大大提高了电动汽车在长途行驶过程中的续航里程。

技术领域

本发明属于动力电池的技术领域，具体涉及一种利用相变材料储能的两相浸没式电池液冷装置

背景技术

我国是目前汽车使用数量最多的国家，汽车所带来的污染问题给我国带来了十分严峻的考验，因此加大力度研发新能源汽车成为了汽车行业可持续发展所亟待解决的问题。动力电池是汽车的心脏，方方面面影响着电动汽车的性能，为了让动力电池工作稳定，需要对电池的温度进行合理的控制，因此，电池热管理系统对于动力电池而言是至关重要的。

在目前的动力电池热管理中，主要有四种散热方式，分别为风冷式、液冷式、相变材料冷却以及制冷剂直冷。利用相变材料冷却由于结构简单、能耗低等优点，收到了众多学者的关注。但是由于相变材料导热系数低以及电池箱体能容纳相变材料的质量有限，因此单一的依靠相变材料冷却无法在大倍率放电或者长时间放电条件下及时的将热量吸收。

鉴于上述单一利用相变材料对电池进行冷却存在着种种的弊端，本发明提出了一种利用相变材料储能的两相浸没式电池液冷装置，利用在翅片内部填充相变材料，使得电动汽车在短途行驶时，仅仅依靠翅片内部的相变材料就可以吸收动力电池所放出的热量，无需打开冷却系统，节省了电动汽车短程行驶时的冷却能耗。当电动汽车处于长途行驶时，可以先利用翅片内部的相变材料来吸收动力电池产热，当该相变材料全部融化时再打开冷却系统对电池以及相变材料降温，整个过程实现了冷却能耗最小化，大大提高了电动汽车在长途行驶过程中的续航里程。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供了一种利用相变材料储能的两相浸没式电池液冷装置，利用在翅片内部填充相变材料，使得电动汽车在短途行驶时，仅仅依靠翅片内部的相变材料就可以吸收动力电池所放出的热量，无需打开冷却系统，节省了电动汽车短程行驶时的冷却能耗。

本发明的技术方案：

一种利用相变材料储能的两相浸没式电池液冷装置，包括电池1、箱体2、箱体上盖板3、冷却盘管4、翅片5、氟化液6和相变材料7；

其中箱体上盖板3盖装在电池1上方，电池1位于箱体2底部；冷却盘管4设置于箱体上盖板3内部，且与外部冷却系统相连；翅片5为中空结构，该中空结构中填充相变材料7，翅片5安装在箱体上盖板3内表面，箱体2、箱体上盖板3以及翅片5通过螺丝进行连接，利用压紧垫片的形式进行密封；电池1全部或部分浸没于氟化液6中；当电池1开始工作时，温度逐渐升高，电池1所产生的热量被填充的氟化液6带走，当氟化液6没有达到沸点时氟化液6利用显热吸收电池模组所产生的热量；当电池模组表面温度升高到氟化液6沸点以上时，氟化液6开始沸腾，沸腾产生的氟化液6蒸汽在翅片5表面凝结，凝结所放出的热量被翅片内部的相变材料7吸收；随着电池1工作的继续进行，电池1的产热不断增加，翅片5内部的相变材料不断吸收热量而逐渐融化，当该相变材料全部融化时，开启冷却系统，利用冷却盘管4内部的冷却工质带走氟化液6蒸汽冷凝所放出的热量以及对相变材料进行降温。

所述的电池1为方形电池、圆柱形电池或软包电池。

所述的相变材料7的熔点在20℃～60℃之间。

所述的氟化液6在1大气压下的沸点在20℃～50℃之间。

所述的翅片5为中空结构。

所述的箱体上盖板3下方有规则的凸台结构，用于增加箱体上盖板3与翅片5和相变材料7的接触面积。