CN114583324A - 基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置及热管理*** - Google Patents
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Abstract
一种基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置，包括上导热板，设置在电池组的上方，且其下表面与电池组内所有单体电池的正极耳接触；下导热板，设置在电池组的下方，且其上表面与电池组内所有单体电池的负极耳接触；冷却管道组件，包括进汽总管、冷却支管和出气总管；冷却支管分别安装在上导热板、以及上导热板的内部；冷却支管的进口端连通至进汽总管，出口端连通至出气总管；温度传感器，安装在出气总管上；冷却管道组件中充入的工质为蒸汽态的液‑气两相制冷剂。多层结构的电芯在平行于极片方向上的热导率高于垂直于极片方向，通过极耳散热方式将单体电池内部的热量快速导出，可以大幅度提高单体电池的散热效率，降低单体电池内部的温度梯度。
Description
技术领域
本发明属于电池管理***技术领域，具体涉及一种基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置及热管理***。
背景技术
锂氟化碳电池具有能量密度极高、自放电率很低、贮存周期很长、电解液腐蚀隐患很小等优点，满足目前无人机、水下兵器、单兵手持设备和航天装备等军用领域的高比能锂电池需求，具有良好的应用背景和研究价值。但是，锂氟化碳单体电池在放电过程中会出现严重的产热问题，在没有良好散热的情况下单体电池会产生过快过大的温升。过快过大的温升短期来看会降低单体电池的放电效率，长期来看会诱发电池内部的副反应，从而导致单体电池的加速老化和寿命缩短。在放电电流较大的情况下，更严重的产热和温升极可能导致单体电池发生热失控，从而导致电池发生自燃和***。单体电池不同部位的产热差异、不同单体电池的产热差异、电池组不同位置的散热差异最终会导致锂氟化碳电池组内部的温度不一致。电池组的温度不一致会使并联支路的放电电流不均匀，从而导致部分单体电池过放，严重时甚至会使部分单体电池加速衰减，最终导致电池组过早失效。因此，有必要为锂氟化碳电池组设计高效、先进的热管理***，提高电池组在高温情况下的快速散热能力，并保持电池组的温度一致性。
目前锂离子电池组上普遍采用的热管理***主要通过液冷或风冷的方式将电池产生的热量间接或直接地从单体电池的外表面导出。但是，这些常规的冷却方式并不完全适用于锂氟化碳电池组。一方面，液冷式热管理***虽然具有较高的散热效率，但是由于冷却液能吸收的显热是有限度的，通过增大冷却液流量提高冷却效果也是有限度的，因此可能仍然无法满足锂氟化碳电池在大电流放电时的极端散热需求，而风冷式热管理***的散热效率甚至无法满足锂氟化碳电池在常规放电时的散热需求。另一方面，由于单体电池的电芯通常是由正极、隔膜和负极通过卷绕或堆叠的方式形成的多层结构，各层结构之间存在接触热阻且隔膜的导热性较差，因此电芯在垂直于极片方向上的热导率并不高。通过单体电池外表面散热时，热量从电池中心向电池表面传导的效率较低，并且电池内部的温度梯度较大，不一致的温度会导致不一致的老化速率，从而影响单体电池的循环寿命。利用液-气两相制冷剂在蒸发时的潜热对电池进行散热的方式称为直接冷却(简称直冷)。由于制冷剂在蒸发过程中的潜热通常远大于其显热，因此与依靠显热(未发生相变)的液冷方式相比，直冷方式在理论上可以获得更高的散热效率。
专利CN110600788A公开了一种基于极耳散热的电动汽车软包动力电池包及其热管理***，壳体内设置有至少两列软包动力电池组，两列电池组之间设置有若干层液冷管道，软包动力电池单体的正极耳和负极耳通过导热硅胶与液冷管道的外表面紧密贴合，采用常规的液冷方式将极耳处的热量导出。但是，该专利的散热结构仅适用于大尺寸、具有片状极耳的软包动力电池组，并不适用于小尺寸、无片状极耳的圆柱形锂氟化碳电池组，此外，该专利采用常规的液冷方式，也不适用于产热极高、散热需求极大的圆柱形锂氟化碳电池组。
专利CN206610886U公开了一种应用于圆柱形电池组的电池热管理装置及电源设备，包括至少一个第一导热板以及至少一个第二导热板，两者通过导热连接板相连接。单体电池内部的热量从垂直于极片的方向传递给电池侧面的第一导热板，再通过导热连接板传递给第二导热板，然后通过第二导热板腔室中的导热液体将热量导出。但是，圆柱形电池的电芯通常是由正极、隔膜和负极通过卷绕方式形成的多层结构，各层结构之间存在接触热阻且隔膜的导热性较差。该专利将电池内部的热量从垂直于极片的方向传递到第一导热板，传热效率较低。第一导热板与导热连接板的接触面积很小，第一导热板到导热连接板的传热效率也很低。此外，该专利采用常规的液冷方式，也不适用于产热极高、散热需求极大的圆柱形锂氟化碳电池组。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置及热管理***，可以将圆柱型锂氟化碳单体电池在放电过程中产生的巨大热量通过正负极耳快速导出，不仅大幅度提高了电池的散热效率和降低了电池内部的温度梯度，而且有效改善了单体电池之间的温度一致性。
为实现上述目的，根据一些实施例，本发明公开采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置，包括：
上导热板，设置在电池组的上方，且其下表面与电池组内所有单体电池的正极耳接触；
下导热板，设置在电池组的下方，且其上表面与电池组内所有单体电池的负极耳接触；
冷却管道组件，包括进汽总管、冷却支管和出气总管；冷却支管分别安装在上导热板、以及上导热板的内部；冷却支管的进口端连通至进汽总管，出口端连通至出气总管；
温度传感器，安装在所述出气总管上；
冷却管道组件中充入的工质为蒸汽态的液-气两相制冷剂。
优选的，所述液-气两相制冷剂为R134a。
优选的，所述电池组为多个圆柱型锂氟化碳单体电池通过串联和/或并联的方式组合得到电池堆。
优选的，上述热管理装置还包括：
电池箱体，为隔热材料制成的敞口状壳体，用于容置上导热板、下导热板、电池组以及冷却管道组件；所述进汽总管和出气总管伸出电池箱体之外；
电池箱盖，为隔热材料制成，盖在所述电池箱体上。
优选的，所述冷却支管包括：
多根平行设置在上导热板内部的上冷却支管；以及
多根平行设置在下导热板内部的下冷却支管；
所述电池组为多个单体电池通过串联和/或并联的方式组合得到m行×n列的电池堆，m和n为正整数；上冷却支管的数量与下冷却支管的数量相等，且等于m或n；
每根上冷却支管设置在每行或每列单体电池正极耳的正上方；
每根下冷却支管设置在每行或每列单体电池负极耳的正下方。
优选的，所述冷却管道组件还包括：
上进汽歧管，所有上冷却支管的进口端连接至上进汽歧管；
下进汽歧管，所有下冷却支管的进口端连接至下进汽歧管；
上出气歧管，所有上冷却支管的出口端连接至上出气歧管；
下出气歧管，所有下冷却支管的出口端连接至下出气歧管；
进汽分管，进汽分管的上端与上进汽歧管相连接，下端与下进汽歧管相连接，中部与进汽总管的出口相连接；
出气分管，出气分管的上端与上出气歧管相连接，下端与下出气歧管相连接，中部与出气总管的入口相连接。
优选的，所述上冷却支管与下冷却支管的截面形状相同；所述上进汽歧管与下进汽歧管的截面形状相同；所述上出气歧管与下出气歧管的截面形状相同。
第二方面，本发明还提供一种基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置的热管理***，该热管理***还包括：冷凝器、隔热储液箱、流量泵、电磁膨胀阀、以及电子控制单元ECU；冷凝器的入口与出气总管的出口相连接；冷凝器的出口与隔热储液箱的入口相连接；流量泵的入口与隔热储液箱的出口相连接；流量泵的出口与电磁膨胀阀的入口相连接；电磁膨胀阀的出口与进汽总管的入口相连接；所述温度传感器、流量泵、电磁膨胀阀分别与电子控制单元ECU相连接，组成电子控制***；所述电子控制单元ECU根据温度传感器的信号控制流量泵、电磁膨胀阀的开启或关闭，以及实时调节流量泵的转速、实时调节电磁膨胀阀的开度。
第三方面，本发明还提供上述热管理***的工作方法：
当温度传感器监测到出气总管的制冷剂温度高于正常温度范围时，电子控制单元ECU打开流量泵和电磁膨胀阀，并温度传感器的信号实时调节流量泵的转速、以及电磁膨胀阀的开度；流量泵将隔热储液箱中低温液态的制冷剂泵入电磁膨胀阀中，电磁膨胀阀低温液态的制冷剂雾化为低温低压的湿蒸汽，并将湿蒸汽喷入进汽总管中之后分流进入上导热板、以及下导热板内部的冷却支管，湿蒸汽达到蒸发温度时转化为高温蒸气并吸收热量后经过出气总管流入冷凝器中，冷凝器通过热交换将高温蒸气冷凝为低温液体，低温液态的制冷剂流入隔热储液箱中，再进行下一个循环；
当温度传感器监测到出气总管的制冷剂温度处于正常温度范围时，电子控制单元ECU关闭流量泵和电磁膨胀阀使制冷剂停止循环，热管理***停止工作。
第四方面，本发明还提供一种锂氟化碳电池，该锂氟化碳电池包括上述基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置，或包括上述热管理***。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：
(1)多层结构的电芯在平行于极片方向上的热导率高于垂直于极片方向，通过极耳散热方式将单体电池内部的热量快速导出，可以大幅度提高单体电池的散热效率，同时降低单体电池内部的温度梯度。
(2)蒸汽态的液-气两相制冷剂极易蒸发，并且制冷剂在蒸发时的潜热远大于其显热，通过直冷方式将单体电池正极耳和负极耳处的热量快速导出，可以进一步有效提高单体电池的散热效率。
(3)通过多根长度、截面相同的冷却支管连接进汽歧管和出气歧管，使每根冷却支管中的制冷剂流量趋于一致；同时单体电池采用矩阵式排列，使得每根冷却支管的长度较小，可以降低制冷剂在冷却支管中的温升；二者均可以提高单体电池之间的温度一致性。
(4)电子控制单元ECU通过温度传感器监测出气总管出口处的制冷剂温度，然后通过流量泵调节进入电磁膨胀阀的液态制冷剂流量，同时通过电磁膨胀阀调节喷入进汽总管的蒸汽态制冷剂流量，使电池组在不同工作状态下均可以获得良好的散热效果。
(5)所有单体电池的正极耳和负极耳均分别与上导热板和下导热板紧密接触，各个单体电池可以通过上导热板和下导热板进行热交换；同时上导热板、下导热板分别与内部的冷却支管进行热交换；二者均可以进一步提高单体电池之间的温度一致性。
(6)冷却管道组件所使用的工质为液-气两相制冷剂R134a，该制冷剂的蒸发温度较低，其范围大约为2-10℃；低温蒸汽态的制冷剂R134a在达到蒸发温度时会转化为高温蒸气，同时快速吸收大量热量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明外观结构示意图的轴侧图；
图2为本发明圆柱型锂氟化碳电池组、上导热板、下导热板、冷却管道组件、温度传感器的组合安装示意图的轴侧图；
图3为本发明圆柱型锂氟化碳电池组、冷却管道组件、温度传感器的组合安装示意图的轴侧图；
图4为本发明上导热板或下导热板的结构示意图的轴测图；
图5为本发明圆柱型锂氟化碳电池组、上导热板、下导热板、冷却管道组件、温度传感器的组合安装示意图在另一个方向的轴侧图；
图6为图5的A-A剖视图；
图7为图5的B-B剖视图；
图8为本发明电池组热管理***的流体***的示意图；
图9为本发明电子控制***的示意图。
附图标号说明：
1、电池箱体；2、电池箱盖；3、温度传感器；4、出气总管；5、出气分管；6-1、上出气歧管6-2、下出气歧管；7-1、上冷却支管；7-2、下冷却支管；8-1、上导热板；8-2、下导热板；9-1、上进汽歧管；9-2、下进汽歧管；10、进汽总管；11、电池组；12、进汽分管；13、冷凝器；14、隔热储液箱；15、流量泵；16、电磁膨胀阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
结合图1至图3所示，一种基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置，包括：
上导热板8-1，设置在电池组11的上方，且其下表面与电池组11内所有单体电池的正极耳接触；
下导热板8-2，设置在电池组11的下方，且其上表面与电池组11内所有单体电池的负极耳接触；
冷却管道组件，包括进汽总管10、冷却支管和出气总管4；冷却支管分别安装在上导热板8-1、以及上导热板8-1的内部；冷却支管的进口端连通至进汽总管10，出口端连通至出气总管4；冷却管道组件中充入的工质为蒸汽态的液-气两相制冷剂，在达到蒸发温度时制冷剂会蒸发为气态，同时快速吸收大量的热量。
温度传感器3，安装在所述出气总管4上，用于测量管道内的制冷剂温度。
结合图2、图5所示，在本实施例中，所述冷却支管包括：多根平行设置在上导热板8-1内部的上冷却支管7-1；以及多根平行设置在下导热板8-2内部的下冷却支管7-2；所述冷却管道组件还包括：
上进汽歧管9-1，所有上冷却支管7-1的进口端连接至上进汽歧管9-1；
下进汽歧管9-2，所有下冷却支管7-2的进口端连接至下进汽歧管9-2；
上出气歧管6-1，所有上冷却支管7-1的出口端连接至上出气歧管6-1；
下出气歧管6-2，所有下冷却支管7-2的出口端连接至下出气歧管6-2；
进汽分管12，进汽分管12的上端与上进汽歧管9-1相连接，下端与下进汽歧管9-2相连接，中部与进汽总管10的出口相连接；
出气分管5，出气分管5的上端与上出气歧管6-1相连接，下端与下出气歧管6-2相连接，中部与出气总管4的入口相连接。
通过采用上进汽歧管9-1、下进汽歧管9-2、上出气歧管6-1、下出气歧管6-2、以及进汽分管12、出气分管5的结构可以使得冷却管道组件形成类似正方体或长方体形状，便于安装在电池箱体1内部。
在本实施例中，所述电池组11为多个圆柱型锂氟化碳单体电池通过串联和/或并联的方式组合得到m行×n列的紧凑型电池堆，其中m和n为均为正整数；上冷却支管7-1的数量与下冷却支管7-2的数量相等，且等于m或n。具体地，如图2及图5所示，本实施例中电池组11为4×4排列形式的圆柱型锂氟化碳电池组。因此，上冷却支管7-1以及下冷却支管7-2分别为4根。进一步地，为了更好地提高散热效果，在每一行或者每一列单体电池的上方、下方均设置有上冷却支管7-1、下冷却支管7-2，即每根上冷却支管7-1设置在每行或每列单体电池正极耳的正上方；每根下冷却支管7-2设置在每行或每列单体电池负极耳的正下方。
在本实施例中，冷却管道组件中充入的工质为蒸汽态的液-气两相制冷剂R134a。该制冷剂的蒸发温度较低，其范围大约为2-10℃。低温蒸汽态的制冷剂R134a在达到蒸发温度时会转化为高温蒸气，同时快速吸收大量热量。
结合图1所示，双申基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置还包括：
电池箱体1，为隔热材料制成的敞口状壳体，用于容置上导热板8-1、下导热板8-2、电池组11以及冷却管道组件；电池箱体1的左右两侧分别有进汽通孔和出气通孔，进汽通孔与进汽总管10的相匹配，出气通孔与出气总管4的相匹配；所述进汽总管10和出气总管4伸出电池箱体1之外。电池箱盖2，为隔热材料制成，盖在所述电池箱体1上。电池箱盖2与电池箱体1可拆卸连接，共同构成具有隔热功能的电池箱。
结合图4所示，所述上导热板8-1和下导热板8-2均为由高熔点的导热绝缘材料制成的长方体薄板，在单体电池正极耳正上方的上导热板8-1内有多个贯穿式圆孔，用于与上冷却支管7-1相匹配，在单体电池负极耳正下方的下导热板8-2内有多个贯穿式圆孔，用于与下冷却支管7-2相匹配。
进一步地，在本实施例中，所述上冷却支管7-1与下冷却支管7-2的长度和截面形状相同(内部孔径相同)；所述上进汽歧管9-1与下进汽歧管9-2的长度和截面形状相同；所述上出气歧管6-1与下出气歧管6-2的长度和截面形状相同。该结构的目的在于使每根冷却支管中的制冷剂流量趋于一致；同时电池组11中单体电池采用矩阵式排列，使得每根冷却支管的长度较小，可以降低制冷剂在冷却支管中的温升；二者均可以提高单体电池之间的温度一致性。
第二方面，结合图5及图8、图9所示，本实施例还提供一种基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置的热管理***，还包括：冷凝器13、隔热储液箱14、流量泵15、电磁膨胀阀16、以及电子控制单元ECU17；
冷凝器13的入口与出气总管4的出口相连接；冷凝器13的出口与隔热储液箱14的入口相连接；流量泵15的入口与隔热储液箱14的出口相连接；流量泵15的出口与电磁膨胀阀16的入口相连接；电磁膨胀阀16的出口与进汽总管10的入口相连接；
温度传感器3、流量泵15、电磁膨胀阀16分别与电子控制单元ECU17相连接，组成电子控制***；所述电子控制单元ECU17根据温度传感器3的信号控制流量泵15、电磁膨胀阀16的开启或关闭，以及实时调节流量泵15的转速、实时调节电磁膨胀阀16的开度。
第三方面，结合图5及图8、图9所示本实施例还提供上述热管理***的工作方法：
在圆柱型锂氟化碳单体电池形成的电池组11的放电过程中，当温度传感器3监测到出气总管4出口附近的制冷剂温度高于正常温度范围时，电子控制单元ECU17打开流量泵15和电磁膨胀阀16使制冷剂R134a开始循环，热管理***进入工作状态。热管理***中制冷剂R134a的循环流动过程为：低温液态的制冷剂从隔热储液箱14中流出，经过流量泵15流入电磁膨胀阀16中。电磁膨胀阀16具有节流降压作用，使低温液态的制冷剂雾化为低温低压的湿蒸汽，并将湿蒸汽喷入进汽总管10中。低温低压的湿蒸汽通过进汽分管12流入上进汽歧管9-1和下进汽歧管9-2中。上进汽歧管9-1和下进汽歧管9-2中的低温低压湿蒸汽分别流入上冷却支管7-1和下冷却支管7-2中，达到蒸发温度时转化为高温蒸气并快速吸收大量热量，然后分别流入上出气歧管6-1和下出气歧管6-2中。上出气歧管6-1和下出气歧管6-2中的高温蒸气汇集到出气分管5中，然后通过出气总管4流入冷凝器13中。冷凝器13通过热交换将高温蒸气冷凝为低温液体，低温液态的制冷剂流入隔热储液箱14中，再进行下一个循环。
由上述循环流动过程可知，蒸汽态的液-气两相制冷剂极易蒸发，并且制冷剂在蒸发时的潜热远大于其显热，通过直冷方式将单体电池正极耳和负极耳处的热量快速导出，可以有效提高单体电池的散热效率。此外，上冷却支管7-1和下冷却支管7-2中每根管道的长度和截面均相同，使每根管道中的制冷剂流量趋于一致；同时上冷却支管7-1和下冷却支管7-2中每根管道的长度均较小，可以降低制冷剂在管道中的温升；二者均可以提高单体电池之间的温度一致性。
圆柱型锂氟化碳电池组11中每个单体电池的正极耳和负极耳分别与导热性能良好的上导热板8-1和下导热板8-2紧密接触，而上导热板8-1和下导热板8-2分别与导热性能良好的上冷却支管7-1和下冷却支管7-2紧密配合。单体电池内部的热量分别通过正极耳和负极耳传导至上导热板8-1和下导热板8-2，然后传导至上冷却支管7-1和下冷却支管7-2，最后与上冷却支管7-1和下冷却支管7-2中的蒸汽态制冷剂进行热交换。由上述热量传递过程可知，多层结构的电芯在平行于极片方向上的热导率高于垂直于极片方向，通过极耳散热方式将单体电池内部的热量快速导出，可以大幅度提高单体电池的散热效率，同时降低单体电池内部的温度梯度。此外，各个单体电池通过上导热板8-1和下导热板8-2进行热交换，同时上冷却支管7-1和下冷却支管7-2分别通过上导热板8-1和下导热板8-2进行热交换，二者均可以提高单体电池之间的温度一致性。
当温度传感器3监测到出气总管4出口附近的制冷剂温度过高时，电子控制单元ECU17通过调节流量泵15的转速提高进入电磁膨胀阀16的液态制冷剂流量，同时通过调节电磁膨胀阀16的开度提高喷入进汽总管10的低温湿蒸汽流量。因此，圆柱型锂氟化碳电池组11在不同工作状态下均可以获得良好的散热效果。
当温度传感器3监测到出气总管4出口附近的制冷剂温度进入正常温度范围时，电子控制单元ECU17关闭流量泵15和电磁膨胀阀16使制冷剂R134a停止循环，热管理***停止工作以节约能量消耗。
第四方面，本实施例还提供一种锂氟化碳电池，该锂氟化碳电池包括上述基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置，或包括上述热管理***。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置，其特征在于，包括：
上导热板(8-1)，设置在电池组(11)的上方，且其下表面与电池组(11)内所有单体电池的正极耳接触；
下导热板(8-2)，设置在电池组(11)的下方，且其上表面与电池组(11)内所有单体电池的负极耳接触；
冷却管道组件，包括进汽总管(10)、冷却支管和出气总管(4)；冷却支管分别安装在上导热板(8-1)、以及上导热板(8-1)的内部；冷却支管的进口端连通至进汽总管(10)，出口端连通至出气总管(4)；
温度传感器(3)，安装在所述出气总管(4)上；
冷却管道组件中充入的工质为蒸汽态的液-气两相制冷剂。
2.如权利要求1所述的一种基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置，其特征在于，所述液-气两相制冷剂为R134a。
3.如权利要求1所述的一种基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置，其特征在于，所述电池组(11)为多个圆柱型锂氟化碳单体电池通过串联和/或并联的方式组合得到电池堆。
4.如权利要求1所述的一种基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置，其特征在于，还包括：
电池箱体(1)，为隔热材料制成的敞口状壳体，用于容置上导热板(8-1)、下导热板(8-2)、电池组(11)以及冷却管道组件；所述进汽总管(10)和出气总管(4)伸出电池箱体(1)之外；
电池箱盖(2)，为隔热材料制成，盖在所述电池箱体(1)上。
5.如权利要求1所述的一种基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置，其特征在于，所述冷却支管包括：
多根平行设置在上导热板(8-1)内部的上冷却支管(7-1)；以及
多根平行设置在下导热板(8-2)内部的下冷却支管(7-2)；
所述电池组(11)为多个单体电池通过串联和/或并联的方式组合得到m行×n列的电池堆，m和n为正整数；上冷却支管(7-1)的数量与下冷却支管(7-2)的数量相等，且等于m或n；
每根上冷却支管(7-1)设置在每行或每列单体电池正极耳的正上方；
每根下冷却支管(7-2)设置在每行或每列单体电池负极耳的正下方。
6.如权利要求5所述的一种基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置，其特征在于，所述冷却管道组件还包括：
上进汽歧管(9-1)，所有上冷却支管(7-1)的进口端连接至上进汽歧管(9-1)；
下进汽歧管(9-2)，所有下冷却支管(7-2)的进口端连接至下进汽歧管(9-2)；
上出气歧管(6-1)，所有上冷却支管(7-1)的出口端连接至上出气歧管(6-1)；
下出气歧管(6-2)，所有下冷却支管(7-2)的出口端连接至下出气歧管(6-2)；
进汽分管(12)，进汽分管(12)的上端与上进汽歧管(9-1)相连接，下端与下进汽歧管(9-2)相连接，中部与进汽总管(10)的出口相连接；
出气分管(5)，出气分管(5)的上端与上出气歧管(6-1)相连接，下端与下出气歧管(6-2)相连接，中部与出气总管(4)的入口相连接。
7.如权利要求6所述的一种基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置，其特征在于：所述上冷却支管(7-1)与下冷却支管(7-2)的长度和截面形状相同；
所述上进汽歧管(9-1)与下进汽歧管(9-2)的长度和截面形状相同；
所述上出气歧管(6-1)与下出气歧管(6-2)的长度和截面形状相同。
8.权利要求1至7中任一项所述的基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置的热管理***，其特征在于，还包括：冷凝器(13)、隔热储液箱(14)、流量泵(15)、电磁膨胀阀(16)、以及电子控制单元ECU(17)；
冷凝器(13)的入口与出气总管(4)的出口相连接；冷凝器(13)的出口与隔热储液箱(14)的入口相连接；流量泵(15)的入口与隔热储液箱(14)的出口相连接；流量泵(15)的出口与电磁膨胀阀(16)的入口相连接；电磁膨胀阀(16)的出口与进汽总管(10)的入口相连接；
温度传感器(3)、流量泵(15)、电磁膨胀阀(16)分别与电子控制单元ECU(17)相连接，组成电子控制***；所述电子控制单元ECU(17)根据温度传感器(3)的信号控制流量泵(15)、电磁膨胀阀(16)的开启或关闭，以及实时调节流量泵(15)的转速、实时调节电磁膨胀阀(16)的开度。
9.根据权利要求8所述的热管理***的工作方法，其特征在于：
当温度传感器(3)监测到出气总管(4)的制冷剂温度高于正常温度范围时，电子控制单元ECU(17)打开流量泵(15)和电磁膨胀阀(16)，并温度传感器(3)的信号实时调节流量泵(15)的转速、以及电磁膨胀阀(16)的开度；流量泵(15)将隔热储液箱(14)中低温液态的制冷剂泵入电磁膨胀阀(16)中，电磁膨胀阀(16)低温液态的制冷剂雾化为低温低压的湿蒸汽，并将湿蒸汽喷入进汽总管(10)中之后分流进入上导热板(8-1)、以及下导热板(8-2)内部的冷却支管，湿蒸汽达到蒸发温度时转化为高温蒸气并吸收热量后经过出气总管(4)流入冷凝器(13)中，冷凝器(13)通过热交换将高温蒸气冷凝为低温液体，低温液态的制冷剂流入隔热储液箱(14)中，再进行下一个循环；
当温度传感器(3)监测到出气总管(4)的制冷剂温度处于正常温度范围时，电子控制单元ECU(17)关闭流量泵(15)和电磁膨胀阀(16)使制冷剂停止循环，热管理***停止工作。
10.一种锂氟化碳电池，其特征在于：包括权利要求1至7中任一项所述的基于极耳散热的直冷式电池组热管理装置，或包括权利要求8所述的热管理***。
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