[实用新型]一种基于相变材料和热管协同散热的电池模组热管理装置

说明书

本实用新型涉及一种基于相变材料和热管协同散热的电池模组热管理装置，属于电池热管理系统领域，包括装置底板、电池、箱体固定装置、箱体外壳，箱体固定装置、箱体外壳为形状相同的凹槽型结构，所述箱体外壳套在箱体固定装置的外面，所述箱体固定装置、箱体外壳的底部分别与底板连接，所述底板、箱体固定装置、箱体外壳之间形成两个两端开口的电池组空间，分别为进风口端和出风口端，电池的两端分别与底板和箱体固定装置的顶部连接，所述电池呈菱形陈列排布，位于菱形的顶角的电池位于出风口和进风口的位置，电池之间顺排错列分布。导流挡板包围在电池组空间的出风口端。电池外侧设置套管。

技术领域

本实用新型属于电池热管理系统领域，涉及一种相变材料与热管、空气结合的电池组热管理系统。

背景技术

在环境危机与能源危机的双重压力下，新能源电动汽车越来越受到市场的欢迎。电池作为具有高能量密度和功率密度的储能元件，被广泛应用于电动汽车动力来源。然而相比于其他类型电池，锂离子电池具有高比能量、长循环使用寿命以及无环境污染等优势，因此锂离子电池经常被选为车载能源储存设备为电动车提供动力，以其优秀的稳定性和一致性在电动汽车领域得到广泛应用。不过，锂离子电池只能在特定的温度范围内工作，超出该温度范围将导致电池性能显著下降甚至发生热失控现象，这很有可能会对车辆和驾乘人员带来伤害。所以，电池的热管理装置是当前电池驱动设备中不可或缺的一部分。直接对电池的使用寿命和状态有影响。设计合理的电池热管理系统，可以保证运行安全性和电池的循环寿命，提高电动汽车的整车性能，实现可持续发展。

针对动力电池的散热系统主要分为四类：风冷系统、液冷系统、相冷系统以及搭配热管或半导体制冷器的混合冷却系统。风冷系统结构简单、成本较低，但是当环境温度较高或者电池组内部产热功率较大时，风冷散热效果十分有限；液冷系统散热效果较好，电池组内温度一致性较高，但是系统的设计复杂性较高、存在漏液等风险，并且给热管理系统带来的增重也很明显，也需要定期维护；风冷系统和液冷系统在多数情况下均属于主动冷却的散热方式。相冷系统全称为相变材料冷却系统，散热效果非常好，但相变材料自身的导热系数不高，存在热量无法高效导出且受相变温度限制等缺陷，是一种被动冷却的散热方式。基于热管和半导体制冷器的混合冷却系统可以结合主动冷却的导热优势以及被动冷却的导热优势，冷却及均温效果都很好。

在以往的通过相变材料系统冷却电池的热管理方案中，电池产生的热量通过相变材料，传递至壳体，再由壳体传递至外界，实现电池模组的散热，但该结构无法在突发的热失控事故中快速散热。故有研究在此基础上加入了主动式的空气冷却方式，即电池产生的热量经相变材料再由流动的空气带走，实现电池模组的散热，但该结构无法在电池热失控时，很好的保证电池模组的温度均匀性，存在一定的局限性。

所以需要一种能够即时的带走电池的热量，散热量大、散热均匀、稳定的热管理系统。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的一个目的是提供一种基于相变材料和热管协同散热的电池模组热管理装置。

为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种基于相变材料和热管协同散热的电池模组热管理装置，包括装置底板、电池、箱体固定装置、箱体外壳，箱体固定装置、箱体外壳为形状相同的凹槽型结构，所述箱体外壳套在箱体固定装置的外面，所述箱体固定装置、箱体外壳的底部分别与底板连接，所述底板、箱体固定装置、箱体外壳之间形成两个两端开口的电池组空间，两个开口端分别为进风口端和出风口端，电池的两端分别与底板和箱体固定装置的顶部连接，所述电池组呈菱形陈列排布，位于菱形的顶角的电池位于出风口和进风口的位置，电池之间顺排错列分布，电池组内部空间形成内部风道，电池组边部的电池和箱体固定装置之间的边部空间形成边部风道。

本申请的电池模组热管理装置电池排列形式为菱形，顶角的电池位于出风口和进风口，电池之间错列排布，装置内部形成内风道，能够充分的将电池之间的热量进行散发，具有散热量大，能够即时的将电池的热量带走的作用，散热均匀。