CN109672009A - 一种基于相变材料板的分离式电池散热装置及其制造方法 - Google Patents

一种基于相变材料板的分离式电池散热装置及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109672009A
CN109672009A CN201811641114.9A CN201811641114A CN109672009A CN 109672009 A CN109672009 A CN 109672009A CN 201811641114 A CN201811641114 A CN 201811641114A CN 109672009 A CN109672009 A CN 109672009A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
change material
material plate
plate
heat dissipation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811641114.9A
Other languages
English (en)
Inventor
张文灿
梁志成
邱洁玉
凌国智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Foshan University
Original Assignee
Foshan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foshan University filed Critical Foshan University
Priority to CN201811641114.9A priority Critical patent/CN109672009A/zh
Publication of CN109672009A publication Critical patent/CN109672009A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • H01M10/6555Rods or plates arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/659Means for temperature control structurally associated with the cells by heat storage or buffering, e.g. heat capacity or liquid-solid phase changes or transition
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于相变材料板的分离式电池散热装置,包括若干个叠放在一起的电芯组成的电池组和若干个叠放在一起的相变材料板,相邻两个电芯之间设有铝均热板,铝均热板的两侧面分别与两个电芯的侧面贴合,铝均热板从电芯之间向外延伸出一段距离,铝均热板延伸出的部分设置在相变材料板之间,相变材料板与铝均热板间隔设置,相邻的两个相变材料板之间还设有紫铜鳍片。整体提高电池的动力性能和使用安全性。一种基于相变材料板的分离式电池散热装置的制造方法,步骤一、将石蜡熔融呈液态备用;步骤二、将熔融状态的石蜡加压填充至聚氨酯软泡沫铜内;步骤三、待冷却凝固后对样件上下表面进行校平,制成相变材料板。

Description

一种基于相变材料板的分离式电池散热装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及动力电池领域,特别是涉及一种基于相变材料板的分离式电池散热装置及其制造方法。
背景技术
目前人们普遍将石蜡作为相变材料应用于电池热管理的研究中,但在传统的方式中,相变材料均填充在电池组的间隙,相变材料无法得到良好的散热,一旦相变材料完全熔化呈液态,电池组散热性能快速恶化,容易引起安全事故。
采用分离式电池散热装置则可以很好的解决以上问题。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题,本发明的目的之一是:提供一种基于相变材料板的分离式电池散热装置,相变材料板与电池组分离,相变材料散热良好。
针对现有技术中存在的技术问题,本发明的目的之二是:提供一种基于相变材料板的分离式电池散热装置的制造方法,能够制造出散热性能良好的基于相变材料板的分离式电池散热装置。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种基于相变材料板的分离式电池散热装置,包括若干个叠放在一起的电芯组成的电池组和若干个叠放在一起的相变材料板,相邻两个电芯之间设有铝均热板,铝均热板的两侧面分别与两个电芯的侧面贴合,铝均热板从电芯之间向外延伸出一段距离,铝均热板延伸出的部分设置在相变材料板之间,相变材料板与铝均热板间隔设置,相邻的两个相变材料板之间还设有紫铜鳍片,紫铜鳍片由相变材料板之间向远离电芯的方向延伸出一段距离。
进一步,电池组外设有包覆住电池组的外壳,外壳朝向相变材料板的一侧设有若干个通孔,铝均热板从通孔中穿过。
进一步,电芯之间设有若干个隔热板。
进一步,相邻两个相变材料板之间设有两个紫铜鳍片,两个紫铜鳍片分别位于铝均热板的两侧,且与相变材料板紧密贴合。
进一步,两个紫铜鳍片均通过单组分室温硫化硅胶粘接于相变材料板。
进一步,铝均热板通过单组分室温硫化硅胶分别粘接于电芯和相变材料板。
进一步,相变材料板为石蜡聚氨酯软泡沫铜材质的相变材料板。
一种基于相变材料板的分离式电池散热装置的制造方法,
步骤一、将石蜡熔融呈液态备用;
步骤二、将熔融状态的石蜡加压填充至聚氨酯软泡沫铜内;
步骤三、待冷却凝固后对样件上下表面进行校平,制成相变材料板。
进一步,采用单组分室温硫化硅胶将铝均热板分别与电芯和相变材料板粘接。
进一步,采用单组分室温硫化硅胶将紫铜鳍片与相变材料板粘接。
总的说来,本发明具有如下优点:
一种基于相变材料板的分离式电池散热装置,包括若干个叠放在一起的电芯组成的电池组和若干个叠放在一起的相变材料板,相邻两个电芯之间设有铝均热板,铝均热板的两侧面分别与两个电芯的侧面贴合,铝均热板从电芯之间向外延伸出一段距离,铝均热板延伸出的部分设置在相变材料板之间,相变材料板与铝均热板间隔设置,相邻的两个相变材料板之间还设有紫铜鳍片,紫铜鳍片由相变材料板之间向远离电芯的方向延伸出一段距离。将相变材料板与电池组分开设置,中间通过铝均热板导热,结构设计合理,安装使用便捷,相变材料散热良好,使风冷散热成为可能;另外加装紫铜鳍片,利用自然对流或强制对流对延伸出相变材料板外的紫铜鳍片进行空气冷却,从而加速对相变材料板的散热,这样既保证电池组在相互隔离且密闭的环境中,也能得到良好的散热,又保证某一电芯发生热失控时,不会诱发附近的电芯发生热失控,整体提高电池的动力性能和使用安全性。
一种基于相变材料板的分离式电池散热装置的制造方法,步骤一、将石蜡熔融呈液态备用;步骤二、将熔融状态的石蜡加压填充至聚氨酯软泡沫铜内;步骤三、待冷却凝固后对样件上下表面进行校平,制成相变材料板。将熔融状态的石蜡加压填充至聚氨酯软泡沫铜内得到导热性能良好的相变材料板,使分离相变材料板与电池组成为可能。
附图说明
图1为本发明一种基于相变材料板的分离式电池散热装置的立体结构示意图。
图2为本发明一种基于相变材料板的分离式电池散热装置的分解结构示意图。
图3为本发明一种基于相变材料板的分离式电池散热装置的部分结构示意图。
其中图1至图3中包括有:
1——电芯、2——铝均热板、3——相变材料板、4——紫铜鳍片、5——隔热板、6——外壳、7——通孔。
具体实施方式
下面来对本发明做进一步详细的说明。
如图1至图3所示,一种基于相变材料板的分离式电池散热装置,包括若干个叠放在一起的电芯1组成的电池组和若干个叠放在一起的相变材料板3。相变材料板3为石蜡聚氨酯软泡沫铜材质的相变材料板3。电池组外设有包覆住电池组的外壳6。电芯1之间设有若干个隔热板5。用于分隔相邻电芯1之间的空间。相邻两个电芯1之间设有铝均热板2,铝均热板2的两侧面分别与两个电芯1的侧面贴合,铝均热板2从电芯1之间向外延伸出一段距离,铝均热板2延伸出的部分设置在相变材料板3之间,相变材料板3与铝均热板2间隔设置。铝均热板2通过单组分室温硫化硅胶分别粘接于电芯1和相变材料板3。外壳6朝向相变材料板3的一侧设有若干个通孔7,铝均热板2从通孔7中穿过。相邻的两个相变材料板3之间还设有紫铜鳍片4,紫铜鳍片4由相变材料板3之间向远离电芯1的方向延伸出一段距离。相邻两个相变材料板3之间设有两个紫铜鳍片4,两个紫铜鳍片4分别位于铝均热板2的两侧,且与相变材料板3紧密贴合。两个紫铜鳍片4均通过单组分室温硫化硅胶粘接于相变材料板3。将相变材料板3与电池组分开设置,中间通过铝均热板2导热,结构设计合理,安装使用便捷,相变材料散热良好,使风冷散热成为可能;另外加装紫铜鳍片4,利用自然对流或强制对流对延伸出相变材料板3外的紫铜鳍片4进行空气冷却,从而加速对相变材料板3的散热,这样既保证电池组在相互隔离且密闭的环境中,也能得到良好的散热,又保证某一电芯1发生热失控时,不会诱发附近的电芯1发生热失控,整体提高电池的动力性能和使用安全性。
一种基于相变材料板的分离式电池散热装置的制造方法,步骤一、将石蜡熔融呈液态备用;步骤二、将熔融状态的石蜡加压填充至聚氨酯软泡沫铜内;步骤三、待冷却凝固后对样件上下表面进行校平,制成相变材料板3。将熔融状态的石蜡加压填充至聚氨酯软泡沫铜内得到导热性能良好的相变材料板3,使分离相变材料板3与电池组成为可能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于相变材料板的分离式电池散热装置,其特征在于:包括若干个叠放在一起的电芯组成的电池组和若干个叠放在一起的相变材料板,相邻两个电芯之间设有铝均热板,铝均热板的两侧面分别与两个电芯的侧面贴合,铝均热板从电芯之间向外延伸出一段距离,铝均热板延伸出的部分设置在相变材料板之间,相变材料板与铝均热板间隔设置,相邻的两个相变材料板之间还设有紫铜鳍片,紫铜鳍片由相变材料板之间向远离电芯的方向延伸出一段距离。
2.按照权利要求1所述的一种基于相变材料板的分离式电池散热装置,其特征在于:电池组外设有包覆住电池组的外壳,外壳朝向相变材料板的一侧设有若干个通孔,铝均热板从通孔中穿过。
3.按照权利要求1所述的一种基于相变材料板的分离式电池散热装置,其特征在于:电芯之间设有若干个隔热板。
4.按照权利要求1所述的一种基于相变材料板的分离式电池散热装置,其特征在于:相邻两个相变材料板之间设有两个紫铜鳍片,两个紫铜鳍片分别位于铝均热板的两侧,且与相变材料板紧密贴合。
5.按照权利要求4所述的一种基于相变材料板的分离式电池散热装置,其特征在于:两个紫铜鳍片均通过单组分室温硫化硅胶粘接于相变材料板。
6.按照权利要求1所述的一种基于相变材料板的分离式电池散热装置,其特征在于:铝均热板通过单组分室温硫化硅胶分别粘接于电芯和相变材料板。
7.按照权利要求1所述的一种基于相变材料板的分离式电池散热装置,其特征在于:相变材料板为石蜡聚氨酯软泡沫铜材质的相变材料板。
8.一种权利要求1至7任意一项基于相变材料板的分离式电池散热装置的制造方法,其特征在于:
步骤一、将石蜡熔融呈液态备用;
步骤二、将熔融状态的石蜡加压填充至聚氨酯软泡沫铜内;
步骤三、待冷却凝固后对样件上下表面进行校平,制成相变材料板。
9.按照权利要求8所述的一种基于相变材料板的分离式电池散热装置的制造方法,其特征在于:采用单组分室温硫化硅胶将铝均热板分别与电芯和相变材料板粘接。
10.按照权利要求9所述的一种基于相变材料板的分离式电池散热装置,其特征在于:采用单组分室温硫化硅胶将紫铜鳍片与相变材料板粘接。
CN201811641114.9A 2018-12-29 2018-12-29 一种基于相变材料板的分离式电池散热装置及其制造方法 Pending CN109672009A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811641114.9A CN109672009A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种基于相变材料板的分离式电池散热装置及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811641114.9A CN109672009A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种基于相变材料板的分离式电池散热装置及其制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109672009A true CN109672009A (zh) 2019-04-23

Family

ID=66146683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811641114.9A Pending CN109672009A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种基于相变材料板的分离式电池散热装置及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109672009A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110071348A (zh) * 2019-05-10 2019-07-30 佛山科学技术学院 基于复合相变材料冷却的动力电池热管理系统及其应用
CN110112508A (zh) * 2019-06-19 2019-08-09 佛山科学技术学院 一种分离式动力电池混合热管理系统
CN110247131A (zh) * 2019-06-03 2019-09-17 佛山科学技术学院 一种散热装置以及电池组

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100999657A (zh) * 2006-12-22 2007-07-18 华南理工大学 有机物/膨胀石墨复合相变储热材料及其制备方法与储热装置
JP2008300692A (ja) * 2007-05-31 2008-12-11 Fuji Heavy Ind Ltd 蓄電デバイス
US20140370354A1 (en) * 2013-06-13 2014-12-18 Chervon (Hk) Limited Battery pack having heat dissipating system
CN105489965A (zh) * 2015-12-29 2016-04-13 宁德时代新能源科技股份有限公司 动力电池模组
CN105591174A (zh) * 2015-12-24 2016-05-18 唐山轨道客车有限责任公司 电池模组的温控装置
KR20160058674A (ko) * 2014-11-17 2016-05-25 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
CN107634164A (zh) * 2017-09-29 2018-01-26 湘潭大学 一种基于微通道热管和相变材料结合的电池热管理系统
WO2018113450A1 (zh) * 2016-12-22 2018-06-28 中国矿业大学 一种相变材料/空气耦合的阶级式电池热管理系统
CN108448202A (zh) * 2018-03-28 2018-08-24 佛山科学技术学院 一种基于相变材料与泡沫铜的电池检测散热装置
CN209515925U (zh) * 2018-12-29 2019-10-18 佛山科学技术学院 一种基于相变材料板的分离式电池散热装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100999657A (zh) * 2006-12-22 2007-07-18 华南理工大学 有机物/膨胀石墨复合相变储热材料及其制备方法与储热装置
JP2008300692A (ja) * 2007-05-31 2008-12-11 Fuji Heavy Ind Ltd 蓄電デバイス
US20140370354A1 (en) * 2013-06-13 2014-12-18 Chervon (Hk) Limited Battery pack having heat dissipating system
KR20160058674A (ko) * 2014-11-17 2016-05-25 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
CN105591174A (zh) * 2015-12-24 2016-05-18 唐山轨道客车有限责任公司 电池模组的温控装置
CN105489965A (zh) * 2015-12-29 2016-04-13 宁德时代新能源科技股份有限公司 动力电池模组
WO2018113450A1 (zh) * 2016-12-22 2018-06-28 中国矿业大学 一种相变材料/空气耦合的阶级式电池热管理系统
CN107634164A (zh) * 2017-09-29 2018-01-26 湘潭大学 一种基于微通道热管和相变材料结合的电池热管理系统
CN108448202A (zh) * 2018-03-28 2018-08-24 佛山科学技术学院 一种基于相变材料与泡沫铜的电池检测散热装置
CN209515925U (zh) * 2018-12-29 2019-10-18 佛山科学技术学院 一种基于相变材料板的分离式电池散热装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110071348A (zh) * 2019-05-10 2019-07-30 佛山科学技术学院 基于复合相变材料冷却的动力电池热管理系统及其应用
CN110247131A (zh) * 2019-06-03 2019-09-17 佛山科学技术学院 一种散热装置以及电池组
CN110112508A (zh) * 2019-06-19 2019-08-09 佛山科学技术学院 一种分离式动力电池混合热管理系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI445233B (zh) 具有導熱膠之電池組
CN109672009A (zh) 一种基于相变材料板的分离式电池散热装置及其制造方法
CN105356004B (zh) 一种带翅片和泡沫导热结构的复合散热装置
CN104993183B (zh) 一种电池模块、电池模组及电池模组封装方法
WO2023284886A1 (zh) 电池包
CN102055003A (zh) 具有导热胶的电池组
CN103138029A (zh) 混合动力汽车中锂电池的热管理系统
CN107275559B (zh) 电池组装置
CN205092298U (zh) 一种带翅片和泡沫导热结构的复合散热装置
CN110556607A (zh) 一种电池模组及电池包
KR20200125114A (ko) 차량용 배터리 냉각 장치
JP6186209B2 (ja) 組電池の冷却兼加熱構造
CN209515925U (zh) 一种基于相变材料板的分离式电池散热装置
CN113437414A (zh) 一种具有导热缓冲结构的电池模组
CN206422182U (zh) 一种电池模组散热结构以及该种电池模组
CN207602730U (zh) 水冷模组
CN214124026U (zh) 防护结构及电池模组
CN210866417U (zh) 一种快速散热电池模组
CN108886185A (zh) 散热盒及利用其的电动汽车用电池组
CN216054975U (zh) 一种热失控阻隔结构、电池模组及软包电池
CN216624395U (zh) 一种电池模组
CN108063049B (zh) 中心传热的高效散热和加热的能量型超级电容
CN110690529A (zh) 一种快速散热电池模组
CN209515926U (zh) 基于相变材料板的对置双电池组
CN207303291U (zh) 基于极耳导热的液冷/液热结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Country or region after: China

Address after: 528000 Foshan Institute of science and technology, Xianxi reservoir West Road, Shishan town, Nanhai District, Foshan City, Guangdong Province

Applicant after: Foshan University

Address before: 528000 Foshan Institute of science and technology, Xianxi reservoir West Road, Shishan town, Nanhai District, Foshan City, Guangdong Province

Applicant before: FOSHAN University

Country or region before: China