一種相變材料棒的制作方法
【專(zhuān)利摘要】動(dòng)力電池箱熱管理技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明公開(kāi)了一種相變材料棒，其設(shè)計(jì)方案是，相變材料棒由第一殼體、第二殼體、導(dǎo)熱硅膠片和相變材料組成。所述的第一殼體和第二殼體由導(dǎo)熱、絕緣且阻燃的材料制成。經(jīng)過(guò)特別設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，組裝后兩個(gè)殼體的內(nèi)部的空間形成封閉，封閉的空間可填充相變材料。導(dǎo)熱硅膠片一面貼合于第一殼體和第二殼體的凹槽，另一面和電池的圓柱面緊密接觸。本設(shè)計(jì)提高了成品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，保留了相變材料良好的導(dǎo)熱和儲(chǔ)熱性能，解決了單體相變材料的絕緣性能差、阻燃性能低等缺點(diǎn)，相變材料不會(huì)泄漏，使用安全。本發(fā)明的最特別之處在于，在不增加電池箱體積的條件下實(shí)現(xiàn)了對(duì)單個(gè)電池工作時(shí)溫度的熱管理，不降低電池箱的體積能量密度，提高電池的性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種相變材料棒
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種相變材料棒，尤其是一種用相變儲(chǔ)熱技術(shù)和材料導(dǎo)熱技術(shù)對(duì)圓柱形電池進(jìn)行熱傳導(dǎo)的模塊，屬于動(dòng)力電池箱熱管理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)車(chē)電池的核心技術(shù)研究，近年來(lái)取得很大進(jìn)步，電池組的能量密度不斷提高，電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程也相應(yīng)提升，帶動(dòng)了新能源行業(yè)快速發(fā)展，而對(duì)于單體電池和整個(gè)電池模組的熱管理方面，技術(shù)卻發(fā)展緩慢。近年興起的相變材料技術(shù)應(yīng)用于電池?zé)峁芾淼难芯?，取得了不錯(cuò)的成果，相變材料具有良好的儲(chǔ)熱和導(dǎo)熱性能，安裝于電池組后對(duì)電池組各個(gè)電池的均溫效果比較好。但由于相變材料大都屬于功能性的材料，在電池組的匹配使用中存在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低、絕緣不良和阻燃性能低的不足，加上相變材料吸熱飽和后存在需要二次散熱的問(wèn)題，單獨(dú)使用功能性的相變材料做電池的熱管理方式應(yīng)用上有一定的局限性。在電池箱的設(shè)計(jì)中，由于偏重于能量密度的提升，一般沒(méi)有預(yù)留足夠的空間做熱管理系統(tǒng)，所以如何在有限的電池箱體空間內(nèi)做出性能良好的熱管理方案是業(yè)內(nèi)待解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述相變材料技術(shù)應(yīng)用于動(dòng)力電池箱熱管理的不足，本發(fā)明揭示了一種利用相變均溫技術(shù)的相變材料棒，該相變材料棒適用于多層串聯(lián)和多層并聯(lián)的圓柱型電池模組，提供了較好的熱管理解決方案，對(duì)于整個(gè)電池組的各個(gè)電池均具有良好的導(dǎo)熱和均溫效果。
[0004]本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案是，所述的一種相變材料棒由第一殼體、第二殼體、導(dǎo)熱硅膠片和相變材料組成。所述的第一殼體和第二殼體由導(dǎo)熱、絕緣且阻燃的材料制成。
[0005]所述第一殼體是一邊封閉一邊開(kāi)口的殼體，根據(jù)電池組的排布情況，殼體主要由若干個(gè)圓弧壁、平面壁和圓柱壁構(gòu)成。所述的若干個(gè)圓弧壁互相平行和對(duì)稱(chēng)交接，所述的圓弧壁的圓弧面與電池的圓柱面形狀匹配。所述的平面壁和若干個(gè)圓弧壁交接，單端封閉圓弧壁包圍的空間。所述的圓柱壁設(shè)置于若干個(gè)圓弧壁包圍的中間，二者之間設(shè)置了若干肋連接。圓柱壁同時(shí)和平面壁交接，圓柱壁的孔和平面壁交接并貫穿。所述的若干個(gè)圓弧壁在內(nèi)圓弧面設(shè)置了凹槽和在開(kāi)口一端設(shè)置了凹止口，所述的圓柱壁在開(kāi)口一端也設(shè)置了凹止□ O
[0006]所述第二殼體是一邊封閉一邊開(kāi)口的殼體，根據(jù)電池組的排布情況，殼體主要由若干個(gè)圓弧壁、平面壁和圓柱壁構(gòu)成。所述的若干個(gè)圓弧壁互相平行并對(duì)稱(chēng)交接，所述的圓弧壁的圓弧面組裝后與電池的圓柱面形狀匹配。所述的平面壁和若干個(gè)圓弧壁交接，單端封閉圓弧壁包圍的空間。所述的圓柱壁設(shè)置于若干個(gè)圓弧壁包圍的中間，二者之間設(shè)置了若干肋連接。圓柱壁同時(shí)和平面壁交接，圓柱壁的孔和平面壁交接并貫穿。所述的若干個(gè)圓弧壁在內(nèi)圓弧面設(shè)置了凹槽，在開(kāi)口一端設(shè)置了凸止口，所述的圓柱壁在開(kāi)口一端設(shè)置了凸止口。
[0007]所述的第一殼體和第二殼體結(jié)構(gòu)和大小對(duì)稱(chēng)相同，差別在于止口部位。兩個(gè)殼體組裝后，第一殼體的凹止口和第二殼體的凸止口互相緊密配合。由上述結(jié)構(gòu)可知，組裝后兩個(gè)殼體的內(nèi)部的空間形成封閉，封閉的空間可填充相變材料，相變材料并與殼體緊密接觸。
[0008]導(dǎo)熱硅膠片的可貼合于上述殼體的凹槽中，導(dǎo)熱硅膠片的其中一面和殼體緊密配合。由于上述零件組裝后，成品像是一個(gè)棒，所以命名為相變材料棒。
[0009]在圓柱形電池組成的電池組結(jié)構(gòu)中，每若干個(gè)圓柱形電池排列后間隔的空間可組裝一個(gè)相變材料棒，相變材料棒上的熱硅膠片的另一面與電池的圓柱面緊密接觸。
[0010]綜上所述這種相變材料棒的結(jié)構(gòu)特征，本發(fā)明的好處在于:1、相變材料被封裝在殼中，提高了成品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，保留了相變材料良好的導(dǎo)熱和儲(chǔ)熱性能，解決了單體相變材料的絕緣性能差、阻燃性能低等缺點(diǎn)，相變材料不會(huì)泄漏，使用安全。2、電池在工作時(shí)產(chǎn)生熱量，熱量被迅速導(dǎo)入相變材料棒中，相變材料可通過(guò)儲(chǔ)藏一定的熱量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的均溫作用。3、當(dāng)相變材料棒儲(chǔ)藏的熱量飽和時(shí)，可通過(guò)增加流體冷卻措施，讓溫度相對(duì)較低的流體經(jīng)過(guò)相變材料棒的中間孔，對(duì)相變材料棒進(jìn)行降溫，達(dá)到二次散熱的效果。4、本發(fā)明的最特別之處在于，在不增加電池箱體積的條件下實(shí)現(xiàn)了對(duì)單個(gè)電池工作時(shí)溫度的熱管理，不降低電池箱的體積能量密度，提高電池的性能。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1 一種相變材料棒整體圖。
[0012]圖2 —種相變材料棒分解圖1。
[0013]圖3 —種相變材料棒分解圖2。
[0014]圖4 一種相變材料棒剖面圖。
[0015]圖5 —種相變材料棒安裝圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行具體描述。
[0017]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明所述的一種相變材料棒由第一殼體1、第二殼體2、導(dǎo)熱硅膠片3和相變材料4組成。所述的第一殼體I和第二殼體2由導(dǎo)熱、絕緣且阻燃的材料制成。
[0018]如圖2和圖3所不，所述第一殼體I是一邊封閉一邊開(kāi)口的殼體，殼體主要由四個(gè)圓弧壁11、平面壁12和圓柱壁13構(gòu)成。所述的四個(gè)圓弧壁11互相平行并對(duì)稱(chēng)交接。所述的平面壁12和四個(gè)圓弧壁11交接，單端封閉四個(gè)圓弧壁11包圍的空間。所述的圓柱壁13設(shè)置于四個(gè)圓弧壁11包圍的中間，二者之間設(shè)置了若干肋14連接。圓柱壁13和平面壁12交接，孔131和平面壁12交接貫穿。所述的四個(gè)圓弧壁11在圖示的位置設(shè)置了凹槽111和在開(kāi)口一端設(shè)置了凹止口 112，所述的圓柱壁13在開(kāi)口一端設(shè)置了凹止口 132。
[0019]所述第二殼體2是一邊封閉一邊開(kāi)口的殼體，殼體主要由四個(gè)圓弧壁21、平面壁22和圓柱壁23構(gòu)成。所述的四個(gè)圓弧壁21互相平行并對(duì)稱(chēng)交接。所述的平面壁22和四個(gè)圓弧壁21交接，單端封閉四個(gè)圓弧壁21包圍的空間。所述的圓柱壁23設(shè)置于四個(gè)圓弧壁21包圍的中間，二者之間設(shè)置了若干肋24連接。圓柱壁23和平面壁22交接，孔231和平面壁22交接貫穿。所述的四個(gè)圓弧壁21在圖示的位置設(shè)置了凹槽211和在開(kāi)口一端設(shè)置凸止口 212，所述的圓柱壁23在開(kāi)口一端設(shè)置了凸止口 232。
[0020]所述的第一殼體I和第二殼體2結(jié)構(gòu)和大小對(duì)稱(chēng)相同，差別在于止口部位。兩個(gè)殼體組裝后，第一殼體I的凹止口 112、132和第二殼體2的凸止口 212、232互相緊密配合。由上述結(jié)構(gòu)可知，組裝后兩個(gè)殼體的內(nèi)部的空間形成封閉，如圖4所示，封閉的空間可填充相變材料4，相變材料與殼體緊密接觸。
[0021]再如圖1和圖4所示，導(dǎo)熱硅膠片3的可貼合于凹槽111、211中，導(dǎo)熱硅膠片3的表面31和殼體緊密配合。
[0022]如圖5，在圓柱形電池組成的電池組結(jié)構(gòu)中，每四個(gè)圓柱形電池5排列后間隔的空間可組裝一個(gè)相變材料棒，相變材料棒上的熱硅膠片3的表面32與電池的圓柱面緊密接觸。
[0023]綜上所述這種相變材料棒的結(jié)構(gòu)特征，其有益效果是:相變材料被封裝在殼中，保留了相變材料良好的導(dǎo)熱和儲(chǔ)熱性能，提升了阻燃和絕緣性能。相變材料可通過(guò)儲(chǔ)藏一定的熱量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的均溫作用。當(dāng)相變材料棒儲(chǔ)藏的熱量飽和時(shí)，可通過(guò)增加流體冷卻措施，讓溫度相對(duì)較低的流體經(jīng)過(guò)相變材料棒的中間孔131、231，對(duì)相變材料棒進(jìn)行降溫，達(dá)到二次散熱的效果。本發(fā)明的最大改進(jìn)在于，在不增加電池箱體積的條件下實(shí)現(xiàn)了對(duì)單個(gè)電池工作時(shí)溫度的熱管理，不降低電池箱的體積能量密度，提高電池的性能，延長(zhǎng)了電池的使用壽命，增加了電池箱的整體安全性和環(huán)境適應(yīng)性，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
[0024]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，如改變其中部件的位置、數(shù)量或改變殼體的形狀等，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式與技術(shù)方案，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種相變材料棒，其特征是:由第一殼體、第二殼體、導(dǎo)熱硅膠片和相變材料組成；所述第一殼體和第二殼體均是一邊封閉一邊開(kāi)口的殼體，根據(jù)電池組的排布情況，殼體主要由若干個(gè)圓弧壁、平面壁和圓柱壁構(gòu)成；所述的若干個(gè)圓弧壁互相平行和對(duì)稱(chēng)交接，所述的圓弧壁的圓弧面與電池的圓柱面形狀匹配；所述的平面壁和若干個(gè)圓弧壁交接，單端封閉圓弧壁包圍的空間；所述的圓柱壁設(shè)置于若干個(gè)圓弧壁包圍的中間，二者之間設(shè)置了若干肋連接；圓柱壁同時(shí)和平面壁交接，圓柱壁的孔和平面壁交接并貫穿；所述的圓弧壁在內(nèi)圓弧面設(shè)置了槽，所述的導(dǎo)熱硅膠片貼合于槽中；所述的相變材料填充于上述第一殼體和第二殼體組裝后封閉的空間內(nèi)，并與殼體緊密接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相變材料棒，其特征是，相變材料棒組裝于電池組后，導(dǎo)熱硅膠片的一面與殼體緊密接觸，另一面與電池的圓柱面緊密接觸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第一殼體和第二殼體，其特征是，第一殼體和第二殼體結(jié)構(gòu)和大小對(duì)稱(chēng)相同，所述第一殼體的圓弧壁和圓柱壁在開(kāi)口一端設(shè)置了凹止口 ；所述第二殼體的圓弧壁和圓柱壁在開(kāi)口一端設(shè)置了凸止口，兩個(gè)殼體組裝后，凹止口和凸止口互相緊密配合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第一殼體和第二殼體，其特征是，所述圓柱壁的孔可通過(guò)溫度較低的流體。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第一殼體和第二殼體，其特征是，殼體使用導(dǎo)熱、絕緣且阻燃的材料制成。
【文檔編號(hào)】H01M10/613GK105990620SQ201510068626
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月10日
【發(fā)明人】高冠勇, 張國(guó)慶
【申請(qǐng)人】廣東萬(wàn)錦科技股份有限公司