CN205429110U - 一种利用相变材料参与热管理的锂电池包 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的名称为一种利用相变材料参与热管理的锂电池包。属于锂电池包技术领域。它主要是解决现有锂电池包存在工作时温度超出最佳工作温度范围和单体电池温差较大的问题。它的主要特征是：包括锂电芯组及电池箱体，锂电芯组的各锂电芯固定排布于电池箱体内；所述的各锂电芯外均包覆有相变材料封装体。本实用新型在传统锂电池包热管理基础上引入相变储能材料，利用相变材料发生相变时的潜热值高的特点，使其吸收锂电芯在充放电过程中释放出来的热量，实现对锂电池工作温度以及锂电芯之间温差的有效控制。本实用新型具有利用相变材料参与热管理、能有效控制锂电池的工作温度和降低各锂电芯间温差的特点，主要用于利用相变材料参与热管理的锂电池包。
Description
技术领域
本实用新型属于锂电池包技术领域。涉及利用相变材料参与热管理的锂电池包，特别是涉及一种使用相变材料或者使用相变材料和强制冷却配合进行热管理的锂电池包。
背景技术
锂电池组在长时间较大倍率充放电的过程中往往会释放大量的热量，锂电池组最佳工作温度区间为20-40℃，如果锂电池组不能及时将自身生成的热释放出去，将会导致锂电池温度超出其最佳工作温度范围，并且锂电池组内的单体电池的温度差也会增加，温度差超过5℃亦会对电池性能和寿命造成不良影响。综上，对锂电池组进行热管理势在必行。传统的热管理方式主要是自然冷却、风冷及液冷等方式。但是，传统热管理模式往往会使温度不能有效地降下来或者电池间的温差过大。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种利用相变材料参与热管理的锂电池包，通过使用相变储能材料，使其参与到锂电池包的热管理中，利用相变材料相变潜热值高的特点，进而吸收大量热量保证锂电池的工作温度得到有效控制；同时，通过合理设置相变材料与锂电池本体的接触形式确保电池温度的差值得到控制。
本实用新型的技术解决方案是：一种利用相变材料参与热管理的锂电池包，包括锂电芯组及电池箱体，锂电芯组的各锂电芯固定排布于电池箱体内，其特征在于：所述的各锂电芯外均包覆有相变材料封装体。
本实用新型的技术解决方案中所述的各锂电芯在电池箱体内呈纵向倾斜排列；在电池箱体内侧较大空间的电池箱体端面下部连接有风机，在电池箱体另一端两侧的上部连接有出气管道。
本实用新型的技术解决方案中还包括设有冷却液进口、冷却液出口的液套，液套的高度与相变材料封装体的高度相同，液套沿相变材料封装体各表面环绕分布，且液套表面与相变材料封装体外表面相接触。
本实用新型的技术解决方案中所述的相变材料封装体为改性石蜡封装体，其中的改性石蜡为含泡沫铝或者膨胀石墨、热导率为0.24~70W/(m·K)的石蜡，相变温度是30-40℃。
本实用新型的技术解决方案中所述的改性石蜡封装在PVC套中，PVC套为与锂电芯形状一致的槽形结构；锂电芯外表面与PVC套内表面接触。
本实用新型的技术解决方案中所述的液套内有由水和乙二醇混合而成的介质，水与乙二醇的比例是1:2~2:1。
本实用新型的技术解决方案中所述的电池箱体一侧面与相邻一列锂电芯形成的夹角为1-30°。
本实用新型的技术解决方案中所述的出气管道包括远风机侧的出气管道和近风机侧的出气管道，远风机侧的出气管道管径大于近风机侧的出气管道管径。
本实用新型由于在现有由锂电芯组及电池箱体构成的锂电池包的基础上，将电池箱体内的各锂电芯外均包覆有相变材料封装体，还可在电池箱体上增设冷却装置，介入强制风冷或液冷，因而锂电芯工作时候放出来的热量会直接传导给相变材料封装体，直到其温度达到相变温度，在这一温度点附近相变材料发生相变，相变材料可以吸收大量的热量，且其温度长时间保持在相变点温度附近，确保了锂电芯表面的温度较长时间被控制在相变点温度附近，另外，相变材料的使用还可以缩小锂电芯以及锂电池组的温差。本实用新型具有利用相变材料参与热管理、能有效控制锂电池的工作温度和降低各锂电芯间温差的特点。本实用新型主要用于利用相变材料参与热管理的锂电池包。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
图3为本实用新型实施例2的俯视图。
图4为本实用新型实施例3的结构示意图。
图中：1、锂电芯，2、相变材料封装体，3、电池箱体，21、风机，22、出气管道，31、液套，Qin、冷却气流进气口，Qout1、第一冷却气流出气口，Qout2、第二冷却气流出气口，Lin、冷却液进口，Lout、冷却液出口。
具体实施方式
实施例1如图1所示。实施例1包括锂电芯组及电池箱体3，电池箱体3为矩形，锂电芯组的各锂电芯1呈3列固定排布于电池箱体内。各锂电芯1外均包覆有相变材料封装体2。相变材料封装体2为改性石蜡封装体，其中的改性石蜡为含泡沫铝或者膨胀石墨、热导率为0.24~70W/m·K的石蜡，相变温度是30-40℃。改性石蜡封装在PVC壳体中，PVC壳体为与锂电芯1形状一致的槽形结构，壳体内凹包覆锂电芯1，锂电芯1外表面与PVC壳体内凹面接触。锂电芯1充放电的时候放出的热量首先传递给相变材料封装体2的PVC壳壁，PVC壳壁再将热量传递给相变材料封装体2内部封装的改性石蜡，相变材料温度升高直至达到相变温度附近，这时候相变材料发生相变，巨大的相变潜热会使得相变材料较长时间保持在相变点温度附近，实现对锂电芯的温控。
实施例2如图2、3所示。实施例2与实施例1不同的一是各锂电芯1在电池箱体内呈纵向倾斜排列；二是在电池箱体3一侧面与相邻一列锂电芯形成较大空间的电池箱体一端面下部连接有风机21，在电池箱体3另一端两侧的上部连接有出气管道22。风机21的出风口与电池箱体3上的冷却气流进气口Qin连接，远风机侧的出气管道与电池箱体3上的第二冷却气流出气口Qout2连接，近风机侧的出气管道与电池箱体3上的第一冷却气流出气口Qout1连接，远风机侧的出气管道管径大于近风机侧的出气管道管径。电池箱体3一侧面与相邻一列锂电芯形成的夹角为1-30°。锂电芯组以一定角度斜着固定排布于电池箱体3上，锂电芯1长方向垂直于风机21来流布置，风机21还会送进冷却气流对相变材料封装体2的外表面进行强制风冷，确保了相变材料热饱和以后还可以继续对锂电芯1进行有效的热管理。第二冷却气流出气口Qout2孔径大、第一冷却气流出气口Qout1孔径小，可控制电池箱体3内部的冷却气流，保证锂电芯1间的温差不至过大。
实施例3如图4所示。实施例2与实施例1不同的是还包括设有冷却液进口、冷却液出口的液套31，液套31的高度与相变材料封装体2的高度相同，液套31沿相变材料封装体2各表面环绕分布，且液套31表面与相变材料封装体2外表面相接触。电池箱体3上设有冷却液进口Lin和冷却液出口Lout，液套31的进口、出口分别与冷却液进口Lin和冷却液出口Lout连接。液套内有由水和乙二醇混合而成的介质，水与乙二醇的比例是1:2~2:1。冷却液会由冷却液进口Lin进入液套31内，液套31与相变材料封装体2接触，相变材料封装体2会将热量传递给液套31，液套31内的冷却液会将热量携带走由冷却液出口Lout流出电池箱体3。此种热管理方式与实施例2的热管理方式相似，都由相变材料和强制冷却相配合进行锂电池包的热管理，能确保锂电芯1温度受控的同时，保证了锂电芯1组的温差控制。
Claims (7)
1.一种利用相变材料参与热管理的锂电池包，包括锂电芯组及电池箱体，锂电芯组的各锂电芯固定排布于电池箱体内，其特征在于：所述的各锂电芯外均包覆有相变材料封装体。
2.根据权利要求1所述的一种利用相变材料参与热管理的锂电池包，其特征在于：所述的各锂电芯在电池箱体内呈纵向倾斜排列；在电池箱体内侧较大空间的电池箱体端面下部连接有风机，在电池箱体另一端两侧的上部连接有出气管道。
3.根据权利要求1所述的一种利用相变材料参与热管理的锂电池包，其特征在于：还包括设有冷却液进口、冷却液出口的液套，液套的高度与相变材料封装体的高度相同，液套沿相变材料封装体各表面环绕分布，且液套表面与相变材料封装体外表面相接触。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种利用相变材料参与热管理的锂电池包，其特征在于：所述的相变材料封装体为改性石蜡封装体，相变温度是30-40℃。
5.根据权利要求4所述的一种利用相变材料参与热管理的锂电池包，其特征在于：所述的改性石蜡封装在PVC套中，PVC套为与锂电芯形状一致的槽形结构；锂电芯外表面与PVC套内表面接触。
6.根据权利要求2所述的一种利用相变材料参与热管理的锂电池包，其特征在于：所述的电池箱体一侧面与相邻一列锂电芯形成的夹角为1-30°。
7.根据权利要求2所述的一种利用相变材料参与热管理的锂电池包，其特征在于：所述的出气管道包括远风机侧的出气管道和近风机侧的出气管道，远风机侧的出气管道管径大于近风机侧的出气管道管径。
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| CN106987233A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-07-28 | 航美（深圳）新能源科技有限公司 | 一种热管理材料及其制备方法、应用 |
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