一种具有高效散热性能的液冷板及电池模组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有高效散热性能的液冷板及电池模组，包括相变材料层，相变材料层的两侧表面分别设有第一导热金属层和第二导热金属层；第一导热金属层的外表面设有第一铝碳化硅层；第二导热金属层的外表面设有第二铝碳化硅层；第一铝碳化硅层的常温导热系数大于第一导热金属层的常温导热系数；第二铝碳化硅层的常温导热系数大于第二导热金属层的常温导热系数；相变材料层的相变温度为50～55℃，相变潜热为250～255J

【技术实现步骤摘要】
一种具有高效散热性能的液冷板及电池模组


[0001]本技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种具有高效散热性能的液冷板及电池模组。

技术介绍

[0002]电池模组是由很多电池芯单体通过串联或者并联组合而成，通过结构设计固定到电池箱中，再连接线束，安装各种辅助系统。电池芯是储存化学能的储能单元，电池芯在充放电时，电流通过，会发生欧姆热效应，也会产生不可逆化学反应热，引起电池芯温度的变化。每个电池芯单体所处的传热散热环境不同，这也会影响电池芯单体的温度。
[0003]电池温度上升会影响电池单元的寿命和稳定性，高温会加速电解液的消耗、电极和隔板的老化，电池芯在高温下老化速率会明显快于低温部分。如果电池之间的温度差异大，电池的一致性就会随着时间的变化而劣化，电池的差异性会持续扩大，加速电池的失效；且只要有一只电池芯单体温度过高，整组电池将无法正常工作。因此，附设温度管理设备，防止电池温度过高，并降低电池单体芯间温度的差异，就显得很有必要。
[0004]目前，电池模组的冷却系统主要分为风冷方式和液冷方式。但新能源汽车对动力电池的能量和功率需求越来越高，相应动力电池总成的发热量随之增大，传统的风冷技术已经无法满足高度集成化的动力电池总成需求，液冷方案已经逐渐占据主流。
[0005]然而，现有的液冷方案至少存在以下缺陷：
[0006]1)导热及散热性能不足，无法满足现有电池系统高效、快速导热及散热的需要；
[0007]2)阻燃性能不佳，在电池发生热失控时无法及时阻断相邻电池起火。
[0008]有鉴于此，确有必要开发一种新的技术方案解决上述提及的问题。

技术实现思路

[0009]本技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种具有高效散热性能的液冷板，其具有高效的散热及阻燃功能，且当电池发生热失控时
，
能够及时阻断相邻电池起火。
[0010]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0011]本技术提供一种具有高效散热性能的液冷板，包括相变材料层，所述相变材料层的两侧表面分别设置有第一导热金属层和第二导热金属层；
[0012]所述第一导热金属层的外表面设置有第一铝碳化硅层；所述第二导热金属层的外表面设置有第二铝碳化硅层；
[0013]所述第一铝碳化硅层的常温导热系数大于所述第一导热金属层的常温导热系数；所述第二铝碳化硅层的常温导热系数大于所述第二导热金属层的常温导热系数；
[0014]所述相变材料层的相变温度为50～55℃，相变潜热为250～255J
·
g
‑1。
[0015]作为本技术的优选方案，所述第一铝碳化硅层和所述第二铝碳化硅层的常温导热系数为200～240W/m
·
k。
[0016]作为本技术的优选方案，所述第一导热金属层和所述第二导热金属层的常温导热系数为160～180W/m
·
k。
[0017]作为本技术的优选方案，所述第一导热金属层和所述第二导热金属层分别为导热铝板。
[0018]作为本技术的优选方案，所述第一铝碳化硅层和所述第二铝碳化硅层的厚度分别为0.1～1mm。
[0019]作为本技术的优选方案，所述第一导热金属层和所述第二导热金属层的厚度分别为0.5～1.5mm。
[0020]作为本技术的优选方案，所述相变材料层的厚度为0.5
‑
2mm。
[0021]作为本技术的优选方案，所述液冷板设置有弯曲的冷却流道。
[0022]此外，本专利技术还提供一种电池模组，所述电池模组包括多个电芯以及如上所述的液冷板。
[0023]本技术的有益效果在于：本技术一种具有高效散热性能的液冷板，包括相变材料层，所述相变材料层的两侧表面分别设置有第一导热金属层和第二导热金属层；所述第一导热金属层的外表面设置有第一铝碳化硅层；所述第二导热金属层的外表面设置有第二铝碳化硅层；所述第一铝碳化硅层的常温导热系数大于所述第一导热金属层的常温导热系数；所述第二铝碳化硅层的常温导热系数大于所述第二导热金属层的常温导热系数。其中，导热金属层本身具有较好的导热及散热性能，而铝碳化硅具有更高的常温导热系数，因此铝碳化硅层的引入能高效加速电芯散热；而通过相变材料层的设置，当电芯的温度异常变化，相变材料层就会发生相变，吸收电池异常的温度，起到降低电池温度的作用，同时相变材料层有阻燃的作用，避免引起电池热失控，提高电池的安全性能。
附图说明
[0024]图1为本技术一实施例的液冷板的截面结构示意图。
[0025]图2为本技术一实施例的液冷板的结构示意图。
[0026]图中：1、液冷板；11、相变材料层；12、第一导热金属层；13、第二导热金属层；14、第一铝碳化硅层；15、第二铝碳化硅层；2、冷却流道。
具体实施方式
[0027]为使本技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0028]如图1～2所示，根据本技术的第一方面，本技术提供的一种具有高效散热性能的液冷板1，包括相变材料层11，相变材料层11的两侧表面分别设置有第一导热金属层12和第二导热金属层13；
[0029]第一导热金属层12的外表面设置有第一铝碳化硅层14；第二导热金属层13的外表面设置有第二铝碳化硅层15；
[0030]第一铝碳化硅层14的常温导热系数大于第一导热金属层12的常温导热系数；第二
铝碳化硅层15的常温导热系数大于第二导热金属层13的常温导热系数；
[0031]所述相变材料层11的相变温度为50～55℃，相变潜热为250～255J
·
g
‑1。
[0032]在根据本技术的一实施例中，第一铝碳化硅层14和第二铝碳化硅层15的常温导热系数为200～240W/m
·
k。铝碳化硅层的常温导热系数能高达为240W/m
·
k，因此铝碳化硅层的引入能高效加速电芯散热。
[0033]在根据本技术的一实施例中，第一导热金属层12和第二导热金属层13的常温导热系数为160～180W/m
·
k。
[0034]在根据本技术的一实施例中，第一导热金属层12和第二导热金属层13分别为导热铝板。导热金属层的设置可以避免电池温度升高，对电池进行及时的散热。
[0035]在根据本技术的一实施例中，所述相变材料层11包括以下质量分数的原料组成：三水合醋酸钠:十二水合磷酸氢钠:单壁碳纳米管:碳纳米管水分散剂＝88.92:9.88:0.4:0.8；其制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高效散热性能的液冷板，其特征在于：包括相变材料层，所述相变材料层的两侧表面分别设置有第一导热金属层和第二导热金属层；所述第一导热金属层的外表面设置有第一铝碳化硅层；所述第二导热金属层的外表面设置有第二铝碳化硅层；所述第一铝碳化硅层的常温导热系数大于所述第一导热金属层的常温导热系数；所述第二铝碳化硅层的常温导热系数大于所述第二导热金属层的常温导热系数；所述相变材料层的相变温度为50～55℃，相变潜热为250～255J
·
g
‑1。2.根据权利要求1所述的具有高效散热性能的液冷板，其特征在于：所述第一铝碳化硅层和所述第二铝碳化硅层的常温导热系数为200～240W/m
·
k。3.根据权利要求1所述的具有高效散热性能的液冷板，其特征在于：所述第一导热金属层和所述第二导热金属层的常温导热系数为160～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃关键，王易玮，张辉勇，
申请(专利权)人：汇洋世纪新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：