一种电池温控系统、大容量电池及大容量电池组技术方案

本发明专利技术提供一种电池温控系统、大容量电池及大容量电池组，主要解决现有电池温控装置效率较低、成本较高以及只能散热的问题。该电池温控系统包括换热单元和至少一个热管；换热单元包括相变箱以及设置在相变箱内的相变材料；热管的一端与电池极柱接触，另一端插入相变箱的相变材料内。电池的温度主要集中于极柱上，本发明专利技术将热管设置在电池极柱上，当电池温度过高时，热管将极柱的热量及时导出，该热量与相变箱内的相变材料实现热交换，从而使得电池运行在最佳温度。行在最佳温度。行在最佳温度。

【技术实现步骤摘要】
一种电池温控系统、大容量电池及大容量电池组


[0001]本专利技术属于电池领域，具体涉及一种电池温控系统、大容量电池及大容量电池组。

技术介绍

[0002]锂离子电池的应用领域十分广泛，可以被应用于储能、动力电池等领域。近年来随着锂离子电池的进一步发展，锂离子电池的安全使用也受到关注。由于锂离子电池的原理和结构特性，在充放电过程中会产生较大的热量，而且热量会逐渐增加，若产生的热量无法有效释放，热量将会累积于单体电池中，造成电池温度不均匀，从而降低电池使用寿命，严重时电池的热平衡会被破坏，引发一连串的自加热副反应，进而引发电池的安全事故。
[0003]目前，主要采用对电池组本体进行散热的方式，散热方式主要为半导体装置、风扇和散热翅片等。例如，中国专利CN215816107U公开了一种基于半导体制冷片的锂电池温控装置，包括温控装置、半导体制冷片和箱盖，温控装置内侧固定连接有温感器，通过设置的半导体制冷片、温感器、散热板、支撑块、防护网、电机、转动块、连接杆、推块、散热风扇和第一弹簧进行温控，在使用时，通过温感器感应锂电池温度，从而决定半导体制冷片进行工作，使半导体制冷片将温控装置内的热量通过散热片导出，然后通过支撑块上的电机带动连接杆，使连接杆带动推块，从而使散热风扇在支撑块内滑动，然后使第一弹簧推回，从而使散热风扇来回移动，将换出的气体排出，从而控制温控装置内的温度，防止锂电池过热或过冷，使锂电池保持在恒定温度。
[0004]再例如，中国专利CN215496854U公开了一种新能源叉车电池温控装置，通过第一风机将外壳内的空气吸入除尘箱内经滤网进行除尘，然后通过干燥网进行干燥后输入第一网管和第二网管内进行散热，通过第一网管、第二网管和风扇的配合并通过散热翅板有效提高散热效果，最后降温后的干燥空气经第二风机输入外壳内对外壳内的蓄电池进行散热，在保持外壳内干燥的同时对其进行散热降温。
[0005]上述温控装置可以对电池进行一定的散热，但是，散热风扇、散热翅板和半导体片只能对电池进行散热，且冷却效率较低，同时，以上散热装置结构比较复杂，使得电池的散热成本较高。

技术实现思路

[0006]为解决现有电池温控装置冷却效率较低、成本较高以及只能散热的问题，本专利技术提供一种电池温控系统、大容量电池及大容量电池组。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0008]一种电池温控系统，包括换热单元和至少一个热管；所述换热单元包括相变箱以及设置在相变箱内的相变材料；所述热管的一端与电池的极柱接触，另一端插入相变箱的相变材料内，用于与相变材料实现热交换。
[0009]进一步地，还包括与热管连接的温控单元，所述温控单元和换热单元实现对电池的主动温控和被动温控；所述热管与相变箱的相变材料实现热交换，使得极柱增温或降温，
从而实现被动温控；所述极柱的温度大于相变材料的相变点温度后，所述温控单元开启，通过热管对极柱进行降温，或者，所述温控单元通过热管对电池极柱进行增温，且所述温控单元的加热温度低于相变材料的相变点温度，从而实现主动温控。
[0010]进一步地，所述温控单元为TEC半导体温度控制器或液体循环管道中的至少一种。
[0011]进一步地，所述热管插入相变箱内的一端设置有热管散热翅片，所述热管散热翅片设置在相变材料中，用于增加热管与相变材料的换热面积。
[0012]进一步地，所述相变箱的内壁上设置有内散热翅片，用于增加相变材料与相变箱的热交换面积。
[0013]进一步地，所述内散热翅片与热管散热翅片为相互嵌入式配合，用于增加热管、相变材料和相变箱的热交换面积。
[0014]进一步地，所述相变箱的外壁上设置有外散热翅片，所述外散热翅片用于将相变箱内的热量快速传递至外部。
[0015]进一步地，所述相变材料的相变点温度为30～52℃。
[0016]进一步地，所述相变材料为多元醇、脂肪酸、结晶水合盐、多元合金、烷烃类物质中的一种或多种。
[0017]进一步地，所述温控单元与相变箱设置在热管的同一端或设置在热管的两端。
[0018]进一步地，所述热管插入相变箱的部分设置有折弯部，所述折弯部设置在相变材料中。
[0019]同时，本专利技术还提供一种大容量电池，包括上述的电池温控系统；所述大容量电池的极柱上设置有插孔，所述热管插入插孔内。
[0020]此外，本专利技术还提供另一种大容量电池组，包括多个串联的大容量电池以及上述电池温控系统；所述大容量电池的上盖板、下盖板分别为正极柱和负极柱，多个大容量电池叠加设置，所述热管设置在相邻大容量电池的上盖板和下盖板之间。
[0021]进一步地，所述大容量电池的上盖板、下盖板上设置有凹槽，相邻大容量电池叠加设置，使得两个凹槽形成安装腔体，所述热管设置在安装腔体内。
[0022]和现有技术相比，本专利技术技术方案具有如下优点：
[0023]本专利技术电池温控系统包括换热单元和至少一个热管；换热单元包括相变箱以及设置在相变箱内的相变材料；热管的一端与电池极柱接触，另一端插入相变箱的相变材料内。电池的温度主要集中于极柱上，本专利技术将热管设置在电池极柱上，当电池温度过高时，热管将极柱的热量及时导出，该热量与相变箱内的相变材料实现热交换，从而使得电池运行在最佳温度，本专利技术系统通过热管与相变材料即可增温或降温，该种方式热传导效率较高，且结构简单，成本较低。
[0024]本专利技术电池温控系统包括换热单元、温控单元和至少一个热管；换热单元包括相变箱以及设置在相变箱内的相变材料；热管的一端与电池极柱接触，另一端插入相变箱的相变材料内。电池的温度主要集中于极柱上，本专利技术将热管设置在电池极柱上，温控单元与热管连接，该换热单元和温控单元能够对电池进行主动温控和被动温控。被动温控时，热管与相变箱内的相变材料实现热交换，使得极柱增温或降温；主动温控时，相变箱内的相变材料完全相变后，此时温控单元开启，通过热管对极柱进行降温；或者，温控单元通过热管对电池极柱进行增温，此时要求温控单元的加热温度低于相变材料的相变温度，使得电池运
行在最佳温度。该种方式使得温控成本较小，热传导效率较高，有效节约能源。
[0025]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例1中电池温控系统的结构示意图一；
[0028]图2为本专利技术实施例1中电池温控系统的结构示意图二；
[0029]图3为本专利技术实施例2中电池温控系统的结构示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例3中相变箱和热管设置散热翅片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池温控系统，其特征在于，包括换热单元和至少一个热管；所述换热单元包括相变箱以及设置在相变箱内的相变材料；所述热管的一端与电池极柱接触，另一端插入相变箱的相变材料内，用于与相变材料实现热交换。2.根据权利要求1所述的电池温控系统，其特征在于，还包括与热管连接的温控单元，所述温控单元和换热单元实现对电池的主动温控和被动温控；所述热管与相变箱的相变材料实现热交换，使得极柱增温或降温，从而实现被动温控；所述极柱的温度大于相变材料的相变点温度后，所述温控单元开启，通过热管对极柱进行降温，或者，所述温控单元通过热管对电池极柱进行增温，且所述温控单元的加热温度低于相变材料的相变点温度，从而实现主动温控。3.根据权利要求2所述的电池温控系统，其特征在于，所述温控单元为TEC半导体温度控制器或液体循环管道中的一种。4.根据权利要求1或2或3所述的电池温控系统，其特征在于，所述热管插入相变箱内的一端设置有热管散热翅片，所述热管散热翅片设置在相变材料内，用于增加热管与相变材料的换热面积。5.根据权利要求4所述的电池温控系统，其特征在于，所述相变箱的内壁上设置有内散热翅片，用于增加相变材料与相变箱的热交换面积。6.根据权利要求5所述的电池温控系统，其特征在于，所述内散热翅片与热管散热翅片为相互嵌入式配合，用于增加热管、相变材料和相变箱的热交换面积。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张三学，雷政军，韩晓宇，
申请(专利权)人：陕西奥林波斯电力能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：