一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111129653A(43)申请公布日2020.05.08(21)申请号202010045277.1H01M10/647(2014.01)(22)申请日2020.01.16H01M10/6556(2014.01)H01M10/6568(2014.01)(71)申请人西安交通大学H01M10/6569(2014.01)地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西H01M10/6551(2014.01)路28号(72)发明人赵钦新马文君严俊杰邵怀爽梁志远王云刚(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人何会侠(51)Int.Cl.H01M10/613(2014.01)H01M10/615(2014.01)H01M10/617(2014.01)H01M10/625(2014.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统(57)摘要本发明公开了一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统，包括通过液冷换热器相连接的液冷辅助系统和电池热管理模组，电池热管理模组由模组外壳、电池模块和液冷换热器构成，模组外壳为通过成形工艺构成的密闭真空容器，其内部填充相变材料，下部留有电池模块嵌入凹道或电极开口；电池模块布置在模组外壳的外部凹道形成两侧面和顶面的间接接触换热，或布置于模组外壳内部形成电池模块全外表面浸泡换热结构；液冷换热器设置于模组外壳上部，两端连接模组外壳的进液口和出液口；相变材料为低沸点相变材料。本发明利用相变材料蒸发、冷凝原理换热，完全适应高负荷工况，保证电池温度均匀性，减少能耗，相变储热效果好。CN111129653ACN111129653A权利要求书1/1页1.一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统，其特征在于：包括液冷辅助系统和电池热管理模组，电池热管理模组由模组外壳、电池模块和液冷换热器构成，液冷辅助系统通过液冷换热器和电池热管理模组相连接；所述模组外壳为通过成形工艺构成的密闭真空容器，其内部填充相变材料，模组外壳下部留有多个电池模块嵌入凹道或模组外壳下部的前后面相对留有多个电极开口；由多个电池单元表面包覆高分子绝缘薄膜构成的电池模块布置在模组外壳的外部凹道形成两侧面和顶面的间接接触换热，或布置于模组外壳内部形成电池模块全外表面浸泡换热结构；所述液冷换热器设置于模组外壳上部，两端连接模组外壳的进液口和出液口；所述相变材料为低沸点相变材料，相变温度处于电池最佳工作温度范围内。2.根据权利要求1所述一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统，其特征在于：所述模组外壳下部为留有多个电池模块嵌入凹道的密闭结构，电池模块嵌入凹道的尺寸与电池模块相匹配，电池模块嵌入电池模块嵌入凹道中使电池模块的侧面和顶面与模组外壳紧密接触换热，且在接触面填充具有高导热系数的导热粘合剂。3.根据权利要求1所述一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统，其特征在于：所述模组外壳下部的前后面相对留有多个电极开口，所述电极开口的数目与电池模块的电极数目一致，电池模块浸泡在模组外壳的相变材料中，其电极从电极开口中引出且与电极开口密封。4.根据权利要求1所述一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统，其特征在于：所述模组外壳前、后、左、右拐角的底部位置设置有排污口。5.根据权利要求1所述一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统，其特征在于：所述进液口和出液口相对开设在模组外壳两个相对侧面或开设在同一侧面的两端，距离顶端四分之一至五分之一处，所述进液口与出液口与外部循环冷却液相连。6.根据权利要求1所述一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统，其特征在于：所述模组外壳顶部设置有抽气装置，所述抽气装置由出气管与真空泵镶嵌连接。7.根据权利要求1所述一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统，其特征在于：所述模组外壳的顶部安装有相变材料补给箱，所述相变材料补给箱与模组外壳之间的通过电磁阀连接，电磁阀与液位计信号相连，所述液位计安装在模组外壳的侧面。8.根据权利要求1所述一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统，其特征在于：所述模组外壳的顶部设置有重力式安全阀。9.根据权利要求1所述一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统，其特征在于：所述液冷换热器为选用高导热性材料制成的管束，其结构为顺列或错列的蛇形管束、U形管束或直管管束构成的冷凝换热器结构，其中换热管束被加工成强化冷凝的各种表面形状，以减少换热器面积和体积。10.根据权利要求1所述一种液冷辅助的相变材料换热的电池热管理系统，其特征在于：所述液冷辅助系统包括散热换热器、风机、水箱和循环泵，所述电池热管理模组的出液口与散热换热器进口管道相连，所述散热换热器的出口和水箱的