[实用新型]一种相变材料和微通道耦合的锂电池热管理系统

说明书

本实用新型公开了一种相变材料和微通道耦合的锂电池热管理系统，包括电池箱、隔板、相变材料芯体、锂电池和盖板，所述电池箱内部设有隔板，电池箱与隔板纵向穿孔形成微通道，所述隔板将电池箱内部分隔成多个电池单元，每个电池单元内设有一块相变材料芯体；所述相变材料芯体上设有电池孔，所述相变材料芯体及其内部的多块锂电池共同构成一个电池组，多个电池组通过其顶部的盖板封闭在电池箱内。本实用新型锂电池热管理系统电池箱起到结构增强和维形作用，微通道内部的冷却液从环境吸收热量和向环境传导释放热量，并且能够解决因相变材料芯体高温变软不易固定的问题；微通道内液体可以实现温度控制的同时，有效保证电池组温度分布的一致性。

技术领域

本实用新型涉及电池热管理技术领域，具体是一种相变材料和微通道耦合的锂电池热管理系统。

背景技术

在当今，距离的局限性已经不足以成为人们拒绝远行的理由，而汽车作为人们最便捷的交通工具，成为人们生活的必要需求，并且在人们生活中日益发挥出举足轻重的作用。但随着汽车数量的日益攀升，在为人们生活带来便捷的同时，汽车所带来的环境污染问题也日渐凸显，包括机车尾气的排放以及能源的消耗问题也随之而来。

动力系统是节能与新能源汽车的主要创新点，在改进传统动力的基础上又发展了新能源动力。作为混合动力和电动汽车的核心动力部件，动力电池对新能源汽车的整车性能起着至关重要的作用。目前，影响动力电池技术发展的因素有：电池循环寿命低、利用率低、散热能力不足和安全性不高。电池技术本身带有一定的局限性，面对此困境，如何能够控制电池的温度在安全范围内和如何提高电池的利用率显得十分重要。化学反应与温度有关，因此电池温度是一个重要参数，它应保持在最佳温度范围内。过高的工作温度，电池本身会产生有害物质，损坏电池，降低它的寿命，当工作温度过低，电池的容量会减小。一些研究发现，当锂电池的温度高于45℃时，它使用寿命将降低到原来的60％。在长时间的运行条件下，动力电池组的整体性能和一致性会被电池不均匀的内部温度破坏，甚至会引起爆炸、起火等现象。为了保证电动汽车的安全性，使电池得能量能够更高效的利用，所以设计一种电池包热管理系统是十分必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种相变材料和微通道耦合的锂电池热管理系统，以及该热管理系统所用的电池箱。

一种相变材料和微通道耦合的锂电池热管理系统，包括电池箱、隔板、相变材料芯体、锂电池和盖板，所述电池箱内部设有两块及以上的隔板，电池箱与隔板纵向穿孔形成微通道，所述隔板将电池箱内部分隔成多个电池单元，每个电池单元内设有一块相变材料芯体；所述相变材料芯体上设有一个及以上的电池孔，每个电池孔内安放有一块锂电池，所述相变材料芯体及其内部的多块锂电池共同构成一个电池组，多个电池组通过其顶部的盖板封闭在电池箱内。

还包括水泵、加热制冷装置、控制器和温度传感器，所述水泵一端通过管路与微通道相连，另一端连接至控制器，所述控制器与水泵之间设置有加热制冷装置，所述加热制冷装置通过导线与控制器相连，所述温度传感器有若干个，通过导线与控制器相连，所述若干个温度传感器设置在微通道进、出液口附近的锂电池表面。

所述微通道是通过在电池箱及隔板对应位置纵向穿孔后，并在孔内插入散热铝管得到，所述散热铝管的直径为1-3mm。

所述盖板与电池箱底部在电池孔对应位置设有显位孔，所述显位孔开孔尺寸小于电池孔。

所述锂电池为圆柱形锂电池。

所述相变材料芯体上设有至少一个的电池孔，所述电池孔的孔中心距L与孔直径D满足关系：H=D+T，其中T的取值为1-5mm。

所述电池组外部包有绝缘膜，所述电池箱内铺设有电加热膜，所述电加热膜设置在锂电池底部。

所述微通道、水泵及其中间管路内流通有冷却液，所述冷却液为水或水和乙二醇的混合物。

所述电池箱箱体由强导热性能材料制成，且箱体具有一定的硬度。