锂电池热管理装置

1.本实用新型涉及锂电池温度控制技术领域，更具体地涉及一种锂电池热管理装置。


背景技术：

2.电动汽车以锂离子动力电池为主的绿色动力系统被认为是传统燃料汽车最有前途的替代能源。锂电池因其具有工作电压高、比能量高、循环寿命长、自放电率低、无记忆性、对环境无污染和能制造成任意形状等优点被广泛用作电动汽车的动力。然而，锂电池可以接受的工作温度范围为20℃～60℃，超过这个温度范围，锂电池性能将迅速下降，特别是电池产生的过热和温度分布不均匀，容易导致模块过早失效和严重的生命周期退化，在恶劣条件下，还会导致严重的安全事故，如燃烧、胀气甚至爆炸。现阶段电动汽车的锂离子电池温度控制主要是采用循环水冷和强制风冷的形式。循环水冷降温是一种温控效果比较好的方案，但是由于其装置复杂，循环水冷所需的空间比较大，不符合现在汽车轻量化发展的需求，而且随着锂电池的损耗以及散热设备的老化，维修和保养难度较大，无疑是会给用户增加维修成本。而强制风冷也可以达到不错的温度控制效果，但是一方面，强制风冷也需要耗电，在锂离子电池高负荷工作时所需的散热强度也会增加，这也是会给锂电池增加负担，而且强制风冷散热往往会导致温度分布不均匀，靠近风口端温度比较低，远离风口端温度比较高，由于温度的不均会降低锂电池的使用寿命，而且由于需要安装风扇，也会占用比较多的空间，不利于汽车轻量化发展。
3.因此，有必要提供一种锂电池热管理装置以解决上述缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种锂电池热管理装置，对锂电池具有良好的散热效果，同时具有良好的温度控制、较强的热稳定性以及装置保护措施，在汽车上提高锂电池的性能。
5.为了实现上述目的，本实用新型公开了一种锂电池热管理装置，包括：
6.本体部，所述本体部设置若干用于放置锂电池的定位部，所述本体部由相变材料制得；
7.导热部，所述导热部包覆所述本体部且露出设置所述定位部方向的一侧。
8.与现有技术相比，本技术的锂电池热管理装置，包括本体部和导热部，本体部设置定位部，将锂电池放置在定位部内，由于本体部由相变材料制得，能够吸收锂电池产生的热量。在本体部表面包覆的导热部能够强化热传导，将更多的热量导出到环境中，能够满足电动汽车锂电池在日常使用中的散热。
9.较佳地，所述本体部为圆柱形、正方体或长方体。优选采用圆柱形，使温度分布均匀，减少温差。
10.较佳地，所述本体部设置若干盲孔以形成所述定位部。
11.较佳地，所述定位部的形状为圆形、方形或三角形。
12.较佳地，所述导热部的厚度为1-10mm。
13.较佳地，所述导热部为泡沫铜材料制得。
14.较佳地，所述本体部呈圆柱形，圆柱形的两底面任意一者设置所述定位部，所述导热部包覆圆柱形的侧壁及另一者未设置所述定位部的底面。
15.较佳地，所述定位部等间距设置在所述本体部。
16.较佳地，所述定位部与所述锂电池之间设有保护层。
17.较佳地，所述保护层的厚度为0.5-4mm。
附图说明
18.图1为本实用新型锂电池热管理装置的结构示意图。
19.图2展示保护层包覆在锂电池表面。
20.符号说明：
21.锂电池热管理装置100，本体部10，定位部20，导热部30，锂电池40，保护层50。
具体实施方式
22.为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
23.请参考图1，本实用新型公开一种锂电池热管理装置100，包括本体部10和导热部30，本体部10设置若干用于放置锂电池40的定位部20，本体部10由相变材料制得；导热部30包覆本体部10且露出设置定位部20方向的一侧。将锂电池40放置在定位部20内，因本体部10由相变材料制得，能够吸收锂电池40产生的热量。在本体部10表面包覆的导热部30能够强化热传导，将更多的热量导出到环境中，能够满足电动汽车锂电池40在日常使用中的散热，在汽车上提高锂电池40的性能。
24.在上述技术方案中，本体部10为圆柱形、正方体或长方体，但不限于此。优选地，请继续参考图1，本体部10呈圆柱形，圆柱形的两底面任意一者设置定位部20，导热部30包覆圆柱形的侧壁及另一者未设置定位部20的底面，以露出设置定位部20的底面。将本体部10设置成圆柱形，能有效利用电池模块的空间，便于汽车轻量化发展。
25.在上述技术方案中，本体部10采用相变材料制得，其在相变过程中不产生有害物质，无腐蚀性和热稳定性好。进一步，相变材料可为但不限于石蜡、膨胀石墨、石墨烯中的至少一种。比如，相变材料可以是石蜡，该相变材料能够有效吸收电池产生的热量，当然还可以添加膨胀石墨和石墨烯用以增强导热性能，还能防止漏液。本实用新型对相变材料不做具体限定。
26.在上述技术方案中，本体部10设置若干盲孔以形成定位部20，由于定位部20用来安装锂电池40，定位部20可根据电池的尺寸进行设计，在此不进行阐述。进一步，定位部20的形状为圆形、方形或三角形。在本实施例中，采用圆形的孔洞形成定位部20，锂电池40采用圆柱形锂电池40，如18650电池，其直径为18mm，定位部20的直径为21mm，给保护层50预留足够空间，但不以此为限。
27.在上述技术方案中，请继续参考图1，导热部30的厚度为1-10mm，比如该厚度可为
但不限于1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm。进一步，导热部30为泡沫铜材料制得，但不限于该材料。泡沫铜是一种在铜基体中均匀分布着大量连通或不连通孔洞的新型多功能材料，泡沫铜的导电性和延展性好，因此能够包裹本体部10；泡沫铜还具有优良的导热性能，它能将本体部10的热量导出到环境中。
28.在上述技术方案中，定位部20与锂电池40之间设有保护层50，用以防止相变材料在发生相变过程中锂电池40漏液的情形，同时保护层50优选具有导热功能。该保护层50可以设置在定位部20中，还可以设置在锂电池40表面。在本实施例中，请参考图2，保护层50包覆在锂电池40的表面，较设置在定位部20中而言，设置在锂电池40的表面，不仅制备工艺简单且成本低。其中，保护层50可以采用硅酮密封胶/氮化硼复合材料制得，但不以此为限。进一步，保护层50的厚度为0.5-4mm，比如保护层50的厚度可为但不限于0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm。保护层50的厚度优选为1-3mm。
29.下面通过图1-2详细阐述本实用新型锂电池热管理装置100的工作原理：
30.在本技术方案中，锂电池40工作生产的热量以热传导的形式通过保护层50，将热量导入到本体部10中，在未达到本体部10的相变温度时，本体部10以显热的形式将热量吸收，同时本体部10的温度提升，配合导热部30能减缓温度提升的速率；在达到本体部10的相变温度后，本体部10以潜热的形式将热量吸收，一部分热量存储在本体部10中，另一部分热量通过导热部30导出到环境中去。使得整个电池模块的温差非常小，让锂电池40发挥高效的性能。
31.以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。