[发明专利]一种动力锂电散热方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力锂电散热方法，属于锂离子电池技术领域。

背景技术

电动汽车是一种高效节能，同时不污染环境的先进交通工具，现已成为全世界汽车产业的发展走向。与此同时，作为电动汽车心脏的动力电池组更是电动汽车研究的重点。

动力锂电(即动力型锂离子电池或锂离子电池组)是电动汽车的理想电源，动力锂电的高功率和快速充放电是电动汽车发展之大势所趋。对于电池组而言，充放电倍率越高，其温升也就越快，而温度对电池有着双重影响：温度越高，电池内阻越小，相应的电池效率也就越高；与此同时，高温会加速体系内的各种化学反应，尤其是可能使电池结构产生永久损坏的有害反应的速率。再者，温度不均匀时，部分处于高温条件下的电池极片也容易受损，容易导致电池过充，严重影响电池(组)性能及其使用寿命。表现为可充入的电量越来越少，发热也更加严重。热量得不到有效的传递或散发时，极易导致电池组的电化学性能下降及单只落后现象的发生，严重时还会引发电池软鼓、起火、爆炸等安全事故。

目前在系统散热方面，大多采取安装风扇等装置将系统工作时所产生的热量排出。而系统内部空气流的走向对风扇安装方式要求较严，再者风扇的功率及其排风量等，均会受到系统及其内部模块的结构限制。另外，经对现有技术文献检索，CN 101047274A中提出了一种采用集热板、散热板和泵的散热装置；CN 101027814A中提出了一种用与电池组的冷却系统，具有通过以恒定流动速度向电池芯供应制冷剂而发散电池芯产生热量的效果。但以上方案对电池温升特别是大电流充放时的温升降低的效果不明显，散热能力有限。同时，结构复杂、生产成本高，装配维护也不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有动力锂电系统散热方面存在的效果差、成本高、维护不方便的缺陷，提供一种散热效果好、实施成本低、操作维护方便，有利于提高电池工作性能和可靠性的动力锂电散热方法。

本发明的技术方案是：在锂离子电池内部，即锂离子电池系统或者模块内部的空隙处填充相变材料，所述相变材料为石蜡/(Al/C)复合材料、GMB/石墨复合材料中的一种或两种，上述GMB是指硬脂酸单甘油酯。

进一步的方案是：对于由单体组成的电池模块，在单体之间填充石蜡/(Al/C)复合材料，对于由模块组合而成的电池组(系统)，先在单体之间填充石蜡/(Al/C)复合材料，再在模块之间填充GMB/石墨复合材料；所述石蜡/(Al/C)复合材料的组分和含量百分比(重量)为：石蜡75％～100％、Al/C复合料0％～25％，相变点为15℃～55℃，其中Al/C复合料为纯度为99％的Al粉和纯度为98％的石墨粉依质量比97.3∶2.7的比例混制而成；所述石蜡/(Al/C)复合材料的制作方法是先将石蜡加热熔化，再在高速搅拌状态下加入Al/C复合料，继续搅拌10～30min，石蜡主要由直链烷烃混合而成，一般说来，其熔点和熔解热随碳链的增长而增大；所述GMB/石墨复合材料的组分和含量百分比(重量)为：GMB 60％～80％，石墨20％～40％，相变点为55℃～65℃；所述GMB/石墨复合材料的制作方法是先将GMB加热熔化，再在高速搅拌状态下加入石墨，继续搅拌30～60min。