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一种车用动力电池冷却及热失控抑制耦合系统技术方案

技术编号:41577272 阅读:16 留言:0更新日期:2024-06-06 23:54
本发明专利技术提出一种车用动力电池冷却及热失控抑制耦合系统,包括电池组、相变液体流道、板翅式换热器、管翅式换热器、控制器和电磁阀;可以实现包括相变冷却循环、液体冷却相变压力自流循环、液体冷却泵流循环以及电池热失控抑制的功能;基于现有的电池热管理系统多为风冷、液冷和相变冷却,其冷却方式较为单一,往往只能在某个特定环境下完成电池组散热,无法满足多温度阶段高效冷却的需求。本发明专利技术针对不同的温度阶段耦合了液体冷却的泵流循环、相变冷却循环和液体冷却的相变压力自流循环,以及抑制热失控传播的喷气阻燃系统,有针对性地实现电池组的高效散热与阻燃。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动力电池热管理领域,尤其涉及一种车用动力电池冷却及热失控抑制耦合系统


技术介绍

1、新能源汽车处于高速发展时期,锂离子动力电池作为当前新能源汽车的核心部件,具有高比能量,低自放电率以及长寿命等特点,是目前最具实用价值的电动汽车动力电池。其安全性受到广泛关注。动力电池的安全性是电动汽车发展过程中首先要考虑和解决的问题。

2、锂离子动力电池热失控的表现形式主要有冒烟、起火和爆炸,其中起火是电池热失控的最主要形式之一,由于电池内部电解液及其分解产物被点燃造成的。从燃烧反应的三要素(可燃物、氧气、引燃物)来看,可燃物即是电解液及其分解产物;电池内部的氧气存在不足,因此电解液需要从电池封装壳体内泄漏出来才会发生起火;引燃物可能来自于电池外短路产生的电弧,也可能来自热失控时,高速喷出的气体与安全阀体摩擦所产生的火星。诱发锂离子电池热失控的机理主要有:机械滥用、电滥用与热滥用。为了避免电池热失控的发生,并在热失控发生时及时散热,避免热失控的传播,需要及时将电池热量散发出去,以免热量堆积,诱发热失控。

3、目前应用于纯电动汽车电池热本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种车用动力电池冷却及热失控抑制耦合系统,其特征在于,包括电池单体(1)、相变液体流道(2)、集气管(6)、第一换热器(8)、气液分离器(9)、第二换热器(11)、控制器(4)、工质泵(10)和电磁阀S1-电磁阀S6;

2.根据权利要求1所述的车用动力电池冷却及热失控抑制耦合系统,其特征在于,所述第一换热器(8)为板翅式换热器,所述第二换热器(11)为管翅式换热器。

3.根据权利要求2所述的车用动力电池冷却及热失控抑制耦合系统,其特征在于,所述板翅式换热器(8)、管翅式换热器(11)的外部翅片连接车辆的热管理系统,利用车辆行驶的自然风强制冷却。

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【技术特征摘要】

1.一种车用动力电池冷却及热失控抑制耦合系统,其特征在于,包括电池单体(1)、相变液体流道(2)、集气管(6)、第一换热器(8)、气液分离器(9)、第二换热器(11)、控制器(4)、工质泵(10)和电磁阀s1-电磁阀s6;

2.根据权利要求1所述的车用动力电池冷却及热失控抑制耦合系统,其特征在于,所述第一换热器(8)为板翅式换热器,所述第二换热器(11)为管翅式换热器。

3.根据权利要求2所述的车用动力电池冷却及热失控抑制耦合系统,其特征在于,所述板翅式换热器(8)、管翅式换热器(11)的外部翅片连接车辆的热管理系统,利用车辆行驶的自然风强制冷却。

4.根据权利要求1所述的车用动力电池冷却及热失控抑制耦合系统,其特征在于,相变液体为低沸点且化学性质稳定的novec7000氟化液材料。

5.根据权利要求1所述的车用动力电池冷却及热失控抑制耦合系统,其特征在于,所述相变冷却循环系统的运行方法为:相变液体吸收电池单体(1)的热量,达到沸点并汽化为蒸汽,蒸汽经所述气体出口进入所述第一换热器(8)放热液化,经所述气液分离器(9)使部分蒸汽进入所述集气管(6),另外大部分气液混合物沿管道进入第二换热器(11),进一步冷却相变液体,最后通过相变液体入口流入相变流道,完成相变的吸热和放热循环。

6.根据权利要求1所述的车用动力电池冷却及热失控抑制耦合系统,其特征在于,液体冷却相变压力自流循环系统的运行方法为:所述控制器(4)控制电磁阀s3、s4、s6关闭,此时第一换热器(8)管路的压力因相变气体冷却而降低,电磁阀s5打开,相变液体因...

【专利技术属性】
技术研发人员:石秀勇许海岩钱伟伟朱建德
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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