[发明专利]一种无水快冷电池热管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车电池热管理领域，特别涉及一种无水快冷电池热管理方法。

背景技术

为了保证电池的安全，国家标准对电池箱提出了更高的密封和防水的要求，如何在电池箱密闭的情况下对电池包进行热管理，有很多难点问题需要解决，密闭电池箱中电池散热是目前困扰新能源汽车行业的一个难题。另一方面，为了提高电动汽车动力电池包的能量密度、提高电池的质量、延长电池的寿命，合理地进行电池的热管理也是电动汽车行业亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明目的在于：提供一种高温散热快、低温加热快、温度易于控制、均热性好、重量轻和能量密度高的无水快冷电池热管理方法，这种电池热管理方法涉及一种无水快冷电池箱，该电池箱采用板式热管作为关键的传热元件，结构简单、安全可靠、经济实用。

本发明的技术方案是，一种无水快冷电池热管理方法，其特征是，所述电池热管理方法涉及一种无水快冷电池箱，所述电池箱由上盖、侧壁和底座形成密闭的电池箱体，满足电池密封、防水的要求，电池置于该密闭空间之内，在电池箱体上置有可对箱体内外热量进行传递的板式热管，热管的一部分置于箱体内部，热管的另一部分置于箱体外面，所述板式热管内设多个微通道，通过抽真空密封，灌有起相变传热作用的工质。

以下对本发明做出进一步说明。

所述置于箱体上热管的蒸发端或冷凝端贴有散热翅片或冷却板或加热元件，组成热管组件。所述加热元件为电加热膜、电加热板或内通热媒的加热板。热管与散热翅片或冷却板或加热元件或电池之间贴合时，在贴合面加入具有导热、绝缘作用的物质，如导热胶等。

所述热管在箱体内的部分置于电池组旁边或与电池贴合或与内部热管贴合，热管在箱体外的部分与散热翅片或冷却板贴合。

所述电池箱内放置内部热管与电池贴合，将热量导到箱体上或箱体外。

所述贴于电池的热管可弯曲成U型，电池置于U型的底部，U型两端与箱体或箱体上的热管相连。

所述热管为一字形、U形、L形、反L形、口字形、开口的口字形、槽形、波浪形、矩形或平行四边形。

所述电池箱体中可以放置一个或多个风机，使电池组中形成空气对流，达到单体电池之间的均温。

所述热管上贴有的散热翅片或冷却板或加热元件可以与热管整体成形，也可以采用焊接或胶接的方式连接。

所述热管为板式热管，也可为圆型热管、或异型热管，也可为铜热管、铝热管、不锈钢热管或复合材料热管，也可为重力热管、脉动热管或反重力热管。

所述电池箱箱体包括上盖、侧壁和底板，可以分别采用金属或非金属制作，上盖、侧壁和底板都可以放置热管或热管组件，每个面上可以有一个或一个以上的热管或热管组件，并可以做成模块化的结构便于拼接。

所述电池包括电池组和单体电池，电池组由多个单体电池组成，单体电池外型为长方体或圆柱体，也可为软包电池。

所述一种无水快冷电池热管理方法采用热管作为电池的关键导热元件，其工作原理是：对电池进行散热时，电池的热量通过内部热管或风道传递给板式热管置于箱体内侧的部分，板式热管内的工质受热蒸发，迅速将热量传递到板式热管置于箱体之外的部分，然后传递给与板式热管紧贴的冷却板或散热翅片，高效地将热量散走，电池箱中整个散热过程是自发进行的；对电池进行加热时，通过加热元件将热量直接传递给电池，或将加热元件产生的热量传递给处于电池箱外部的板式热管的蒸发端，通过处于电池箱内部的板式热管的冷凝端将热量传递给内翅片，然后通过风机循环将热量传递给电池。通过高效的散热和加热，从而将电池组的温度控制在合适的范围内，并保证电池组良好的均温性。

由以上可知，本发明为一种无水快冷电池热管理方法，它的积极效果有：

（1）由于采用板式热管插于电池箱体上，利用其高效导热的特性，大大增加了传热效率，能迅速有效地将电池热量导出，能有效地降低电池组的最高温度，将电池温度控制在合理的范围内，并保持电池之间的温差足够小，显著提高了电池组温度场的一致性。

（2）这种散热方式使电池箱中无水无尘，安全可靠，结构简单，避免了一般液冷方法中液体在电池箱体中流动带来的复杂性和安全隐患。

（3）板式热管伸出箱体的部分和置于箱体内的部分的比例可以根据需要进行调节，从而可以变换热管两端传热的热流密度，调整热管的管壁温度在合适的范围内。

（4）由于采用的板式热管可以实现将热源和冷源分隔在两个场所进行热交换，从而使电池的散热可以实现无水的间壁接触，并可方便实现电的多层绝缘隔离，也可以实现将狭窄空间的热量远距离传输出去。