[发明专利]一种基于半导体热电转换的电池热失控抑制系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于半导体热电转换的电池热失控抑制系统及方法；蒸发器置于电池内部，半导体热电转换模块紧贴电池侧面，散热器紧贴半导体热电转换模块；半导体热电转换模块由电路连接液泵；液泵与蒸发器、截止阀、冷凝器、储液罐依次相连。本发明借鉴固有安全的理念，通过半导体热电转换模块将热失控被诱发后电池内部化学反应产生的热量转变为动力，驱动液泵在电池与冷凝器之间以环路热管的方式冷却电池，实现不借助于其它额外动力设备而仅由电池自身物理特性抑制热失控的目的。

技术领域

本发明涉及电池热失控抑制系统，尤其涉及一种基于半导体热电转换的电池热失控抑制系统及方法。

背景技术

燃油汽车尾气的二氧化碳排放量备受关注。

由于电动汽车不存在尾气排放问题，因此受到广泛关注并发展迅速。

然而，作为电动汽车核心部件的电池极易在各种极端条件下出现热失控并引发各类安全性事故，成为影响电动汽车发展的首要问题。所以，采用有效措施抑制电池热失控对电动汽车发展是至关重要的。

目前电池热失控防控技术大致分为两大类：一类是通过提高电极、电解质与隔膜等电池内部材料的热稳定性以降低热失控发生概率；另一类是采用外部强制冷却方式及时排出电池内部化学反应所产生的热量，从而减缓电池升温速率，使电池温度低于热失控触发温度以避免热失控。

尽管改善电池内部材料的热稳定性有助于提高安全性，一旦热失控被诱发，通过外部强制冷却对电池进行有效散热是热失控的主要防控措施。

然而，由于热失控被诱发后电池电压将迅速衰减至零，并且车内空间紧凑，较难安装备用电源，所以当前外部强制冷却手段无法在热失控条件下运行时，电池温度将迅速升高并最终造成热失控。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种基于半导体热电转换的电池热失控抑制系统及方法。本发明借鉴固有安全的理念，通过半导体热电转换模块，将热失控被诱发后电池内部化学反应产生的热量转变为动力，驱动液泵在电池与冷凝器之间以环路热管的方式冷却电池，实现不借助于其它额外动力设备而仅由电池自身物理特性抑制热失控的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于半导体热电转换的电池热失控抑制系统，包括：

电池1、半导体热电转换模块2、液泵3、蒸发器4、截止阀5、冷凝器6、储液罐7和散热器8；

蒸发器4置于电池1内部；

电池1、半导体热电转换模块2和散热器8依次紧密贴合；

半导体热电转换模块2与液泵3电连接；

液泵3的出口，由管路连接蒸发器4的底部入口；蒸发器4的顶部出口，由管路依次连接截止阀5、冷凝器6、储液罐7、液泵3的入口。

该电池热失控抑制系统，还包括温度传感器9和控制器10；

温度传感器9安装在电池1侧面；

控制器10分别信号连接温度传感器9、液泵3和截止阀5。

本发明基于半导体热电转换的电池热失控抑制系统的运行方法，包括如下步骤：

一.半导体热电转换运行步骤

控制器10不断获取温度传感器9的温度数值；

当温度传感器9探测到电池1出现异常高温，约为90～120℃时，控制器10发出信号，使电池1驱动截止阀5开启；

此时电池1的一部分热量传递给半导体热电转换模块2，并对电池1冷却；