CN106299546B - 一种石墨烯电池热管理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池组热管理装置，尤其是一种电动汽车石墨烯动力电池组热管理***。一种石墨烯电池热管理装置，包括若干电池单体、石墨烯薄膜和自动散热保温栅；若干所述电池单体形成电池组，所述石墨烯薄膜中部与所述电池单体壳体接触，所述自动散热保温栅包括散热栅和散热触头，所述石墨烯薄膜两端与所述散热触头连接，所述散热触头之间具有间隙，当所述散热触头受热膨胀时，所述散热触头与所述散热栅接触。本发明可以实现电池组低温保温和减小电池单体温度差的作用；随温度变化，散热触头与栅基体接触或分离，而且散热触头选择不同的材料，散热触头与栅基体接触的温度点也不同，增大了石墨烯电池热管理装置的适应性。

Description

一种石墨烯电池热管理装置
技术领域
本发明涉及一种电池热管理装置，尤其是一种电动汽车石墨烯动力电池组热管理***，综合运用自熔断结构、石墨烯、散热栅等对电动车用电池组进行全面***热管理，以便电池组在不同温度范围，全天候使用。
背景技术
近年来，动力电池逐渐成为电动汽车的主流电源。在电动汽车中，通常是将多个电池单体以不同的形式串联或并联在一起构成一个电池装置，以提供所需要的电压和容量。由于电池在充放电过程中，内部化学反应复杂，并伴随有热量产生，尤其是对于多个电池单体组成的装置，温度的聚集更快，使电池内部迅速产生大量的热量堆积，必然引起电池温度升高以及温度分布的不均衡，从而导致电池性能下降，可能会出现漏液、放气、冒烟等现象，严重时电池会发生剧烈燃烧甚至发生***；与此相反，在北方的冬季，环境温度低，此时电池不需要散热，电池组需要一定的保温措施才能进行正常工作。
目前，市场上动力电池普遍都采用最为简单的空气散热方式，极少采用其它的方式。特斯拉电池热管理***采用水冷方式，但没有低温保温功能。
中国专利CN 102709618A公开了一种用于锂电池散热的微通道冷却均温***，微通道冷却效率低，而且没有低温保温功能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在电池组没有低温保温功能的缺陷，提供一种石墨烯电池热管理装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石墨烯电池热管理装置，包括若干电池单体、石墨烯薄膜和自动散热保温栅；若干所述电池单体形成电池组，所述石墨烯薄膜中部与所述电池单体壳体接触，所述自动散热保温栅包括散热栅和散热触头，所述石墨烯薄膜两端与所述散热触头连接，所述散热触头之间具有间隙，当所述散热触头受热膨胀时，所述散热触头与所述散热栅接触。
作为优选，为便于散热栅和散热触头的安装，所述的散热栅设置在栅基体上，所述散热触头设置在触头基体上，所述的栅基体与所述触头基体固定连接，且两者之间设置有容置所述散热触头的腔体。
进一步地，为便于将石墨烯薄膜与触头基体的贴合，所述的触头基体靠近所述电池组的一侧设置有黏贴层，所述石墨烯薄膜两端通过黏贴层贴合在所述触头基体上。
作为优选，为提高石墨烯薄膜与街触头基体之间的导热性，所述的黏贴层材质为导热粘性材料。
作为优选，所述的导热粘性材料为导热硅胶。
进一步地，为提高有效实现散热触头与散热栅之间的接触与分离，所述的散热触头材质为为导热膨胀材料。
作为优选，所述的散热触头材质为PA6或PPS。PA6和PPS具有较高的导热性能和较高的热膨胀率。
进一步地，所述的散热触头呈点状离散分布或条状分布。
有益效果：本发明采用以上技术方案与现有技术相比，一，可以实现电池组低温保温和减小电池单体温度差的作用；二，随温度变化，散热触头与栅基体接触或分离，而且散热触头选择不同的材料，散热触头与栅基体接触的温度点也不同，这样就可以适用不同类型的电池单体，这样就增大了石墨烯电池热管理装置的适应性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明石墨烯电池热管理装置结构示意图；
图2是自动散热保温栅结构示意图；
图3是散热触头膨胀过程示意图；
图4是为点状离散分布式散热触头结构示意图；
图5是条状分布的散热触头结构示意图。
其中:1.电池单体，2.石墨烯薄膜，3.自动散热保温栅，31.散热栅，32.栅基体，33.散热触头，34.触头基体，35.黏贴层。
具体实施方式
实施例
如图1所示，一种石墨烯电池热管理装置，包括若干电池单体1、石墨烯薄膜2和自动散热保温栅3；若干所述电池单体1形成电池组，所述石墨烯薄膜2中部与所述电池单体1壳体接触，如图2所示，所述自动散热保温栅3包括散热栅31和散热触头33，所述的散热栅31设置在栅基体32上，所述散热触头33设置在触头基体34上，所述的栅基体32与所述触头基体34固定连接，且两者之间设置有容置所述散热触头33的腔体，所述石墨烯薄膜2两端与所述触头基体34通过黏贴层35的导热粘性材料贴合，本实施例中导热粘性材料以导热硅胶为例；所述散热触头33与栅基体32之间具有间隙，所述的散热触头33材质为为导热膨胀材料，所述的散热触头33材质为PA6或PPS(根据实际情况选择)，如图4和5所示，所述的散热触头33呈点状离散分布或条状分布在触头基体34上，如图3所示，当所述散热触头33受热膨胀时，所述散热触头33与所述散热栅31接触。
工作原理如下：对电池组工作产生热量时，电池单体1产生的热量通过电池单体1的金属壳体传递给石墨烯薄膜2，石墨烯薄膜2将热量从电池组内部传递到电池组外部，通过导热的黏贴层35传递给触头基体34，然后加热散热触头33，散热触头33随温度升高膨胀，当电池温度升高至一定值时，本实施例以>40℃为例，如图3所示，散热触头33与栅基体32接触贴合，并将热量传递给栅基体32，栅基体32再将热量传递给散热栅31，最终散热栅31将热量传递给空气，这样就实现了一个散热循环。当电池组温度降低至一定温度时，本实施例以＜40℃为例，散热触头33随温度降低收缩，最终与栅基体32分离，这样电池组产生的热量就只能电池组内部和石墨烯薄膜2围成的空间内传递，起到保温和减小电池单体1温度差的作用。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种石墨烯电池热管理装置，其特征在于：包括若干电池单体(1)、石墨烯薄膜(2)和自动散热保温栅(3)；若干所述电池单体(1)形成电池组，所述石墨烯薄膜(2)中部与所述电池单体(1)壳体接触，所述自动散热保温栅(3)包括散热栅(31)和散热触头(33)，所述石墨烯薄膜(2)两端与所述散热触头(33)连接，所述散热触头(33)与散热栅(31)之间具有间隙，当所述散热触头(33)受热膨胀时，所述散热触头(33)与所述散热栅(31)接触；
所述的散热栅(31)设置在栅基体(32)上，所述散热触头(33)设置在触头基体(34)上，所述的栅基体(32)与所述触头基体(34)固定连接，且两者之间设置有容置所述散热触头(33)的腔体。
2.根据权利要求1所述的石墨烯电池热管理装置，其特征在于：所述的触头基体(34)靠近所述电池组的一侧设置有黏贴层(35)，所述石墨烯薄膜(2)两端通过黏贴层(35)贴合在所述触头基体(34)上。
3.根据权利要求2所述的石墨烯电池热管理装置，其特征在于：所述的黏贴层(35)材质为导热粘性材料。
4.根据权利要求3所述的石墨烯电池热管理装置，其特征在于：所述的导热粘性材料为导热硅胶。
5.根据权利要求1所述的石墨烯电池热管理装置，其特征在于：所述的散热触头(33)材质为导热膨胀材料。
6.根据权利要求5所述的石墨烯电池热管理装置，其特征在于：所述的散热触头(33)材质为PA6或PPS。
7.根据权利要求1所述的石墨烯电池热管理装置，其特征在于：所述的散热触头(33)呈点状离散分布或条状分布。
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