【技术实现步骤摘要】
一种电池仿生状散热与热回收系统及其实现方法
本专利技术涉及电池散热与热回收
,具体涉及一种电池仿生状散热与热回收系统及其实现方法。
技术介绍
目前,锂电池已成为电动汽车、航空航天、无人飞行器等各个领域必不可少的储能装置。但是为了满足实际需求,锂电池必须实现快速充放电,而高能量密度电池组在放电过程中会产生大量热量,若没有良好的散热条件,会导致热量堆积及电池内部温度升高,从而加快电池副反应的速率和电池寿命的衰退,增大电池容量的衰减,影响锂电池性能,更有可能导致漏液、放气、冒烟甚至是燃烧爆炸的危险后果。因此设计良好的热管理系统,将锂电池温度控制在适宜的工作温度范围内,对延长电池寿命,增加电池工作效率和安全性以及降低生产成本有着重要意义。由于锂电池在将化学能转为电能发电的同时也将部分化学能转化为了无用的热能,导致电池的利用率降低,且目前各相关锂电池热管理系统重点主要放在如何将电池产生的热量传导出电池外,却没有考虑到生活中电池并不是单独独立的个体,而是一个用电产品的一部分;产品中不仅有电池这一组件,应该还有其他组件,不能 ...
【技术保护点】
1.一种电池仿生状散热与热回收系统,其特征在于,包括含有多孔介质复合相变材料的多孔介质模块、蜂窝状排列的超薄型重力热管散热模块、仿树根传集热模块、基于赛贝克效应的热电转换模块、仿毛细血管微通道散热器和充电储能模块,其中:/n所述多孔介质模块的多孔介质具有优异的多孔性能,与相变材料(PCM)石蜡具有良好的相容性,将石蜡吸附于微孔内制成多孔介质复合相变材料,可大大提高石蜡的热导率,石蜡中添加纳米金属颗粒以增加热导率;将锂电池竖直均匀沉浸放置在PCM多孔介质模块中;/n所述超薄型重力热管散热模块中的超薄型重力热管嵌入在锂电池与PCM之间,每六片超薄型重力热管按正六边形排列为一组, ...
【技术特征摘要】
1.一种电池仿生状散热与热回收系统,其特征在于,包括含有多孔介质复合相变材料的多孔介质模块、蜂窝状排列的超薄型重力热管散热模块、仿树根传集热模块、基于赛贝克效应的热电转换模块、仿毛细血管微通道散热器和充电储能模块,其中:
所述多孔介质模块的多孔介质具有优异的多孔性能,与相变材料(PCM)石蜡具有良好的相容性,将石蜡吸附于微孔内制成多孔介质复合相变材料,可大大提高石蜡的热导率,石蜡中添加纳米金属颗粒以增加热导率;将锂电池竖直均匀沉浸放置在PCM多孔介质模块中;
所述超薄型重力热管散热模块中的超薄型重力热管嵌入在锂电池与PCM之间,每六片超薄型重力热管按正六边形排列为一组,且每组以各个锂电池为中心形成蜂窝状,以增加超薄型重力热管导热速率与稳定性;各超薄型重力热管冷凝端加装小型翅片加以散热,且每组超薄型重力热管的翅片连接到同一点,即翅片节点;
所述仿树根传集热模块由碳纳米管和多孔介质复合石蜡材料构成,高性能的导热材料碳纳米管为分支;多孔介质复合石蜡材料为主根,作为储热部件;
所述碳纳米管与每组翅片节点连接,碳纳米管具有高导热性能,可将冷凝端散发至翅片的热量传导汇聚给所述仿树根传集热模块的主根部分,即多孔介质复合石蜡材料,主根起蓄热作用;
所述仿毛细血管微通道散热器由上、下两层构成,每层由满足分形分布规律的毛细血管网结构组成,微通道毛细血管网下层中的流体从主动脉分向各毛细血管吸收热电材料上端热量,流体再由通道流向上层,上层流体散发热量至空气中,再汇聚至主动脉流回下层;
所述基于赛贝克效应的热电转换模块由纳米混合热电材料组成,分为上端、下端两部分,下端嵌入仿树根传集热模块的主根中,形成热端;而上端与仿毛细血管微通道散热器接触,以保持相对低温,从而建立温度梯度场,并形成电势差,最...
【专利技术属性】
技术研发人员:庄依杰,陈天华,李锦标,陈锦涛,关敏婷,张建岗,
申请(专利权)人:广东工业大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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