基于光热相变材料的锂离子电池多温区热管理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于光热相变材料的锂离子电池多温区热管理系统，其包括锂离子电池单体、第一相变材料池、第二相变材料池、热管和热电模块。在锂离子电池工作时，该热管理系统通过光热相变材料的相变过程来对电池实施散热。在高温或长时间大功率充、放电时，为有效控制电池升温，热电模块将开启制冷模式，通过热管将电池热量带出，并最终由第二相变材料吸收。在锂离子电池需要预热或保温时，该热管理系统则通过光导组件将光投射给光热相变材料，使其吸光产热并将热量传递给电池，必要时热电模块开启加热模式，热电模块产生的热量通过热管反向传递给电池，从而辅助电池升温或防止其失温过快。本发明专利技术还基于该热管理系统，提供了相应的热管理方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池热管理，具体涉及一种基于光热相变材料的锂离子电池多温区热管理系统及方法。

技术介绍

1、当前，在电动汽车市场上锂离子电池因其能量密度高、功率密度大及使用寿命长等优点被广泛选为电动汽车的主要动力来源。然而，锂离子电池的性能和寿命受到了其工作温度和池间温差的严格限制。通常，锂离子电池安全运行对应的工作温度设定在20℃至40℃之间，最大池间温差不超过5℃。一旦温度超过安全范围，锂离子电池的性能会迅速衰减。特别的，高温环境会对运行的锂离子电池组造成不可逆的损坏，甚至存在燃烧和爆炸的风险。而当其温度过低时，锂离子电池的容量和功率密度会急剧下降。更有甚者低温下的充电过程会导致锂金属在负极表面非均匀析出，从而形成枝晶并刺穿隔膜。这不仅会导致锂的活性损失和池体容量的衰减，其对内部结构的损伤更会诱发电池内部的短路。

2、有鉴于此，锂离子电池的使用必须搭配相应的热管理系统。当前，锂离子电池热管理系统按其使用的工作介质可分为空气、液体和相变材料三种类别。其中，使用空气的热管理系统主要驱动冷空气或热空气流过电池表面，从而吸收或给与电池热量。这种热管理本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光热相变材料的锂离子电池多温区热管理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于光热相变材料的锂离子电池多温区热管理系统，其特征在于，所述光导组件（4）包括：

3.根据权利要求2所述的基于光热相变材料的锂离子电池多温区热管理系统，其特征在于，所述散射部件（42）包括：

4.根据权利要求2或3所述的基于光热相变材料的锂离子电池多温区热管理系统，其特征在于，所述导光部件（41）包括光纤或导光柱。

5.根据权利要求1-3任一项所述的基于光热相变材料的锂离子电池多温区热管理系统，其特征在于，所述光热相变材料的熔点低于第二相变材...

【技术特征摘要】

1.一种基于光热相变材料的锂离子电池多温区热管理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于光热相变材料的锂离子电池多温区热管理系统，其特征在于，所述光导组件（4）包括：

3.根据权利要求2所述的基于光热相变材料的锂离子电池多温区热管理系统，其特征在于，所述散射部件（42）包括：

4.根据权利要求2或3所述的基于光热相变材料的锂离子电池多温区热管理系统，其特征在于，所述导光部件（41）包括光纤或导光柱。

5.根据权利要求1-3任一项所述的基于光热相变材料的锂离子电池多温区热管理系统，其特征在于，所述光热...

【专利技术属性】
技术研发人员：石泳，俞悦，
申请(专利权)人：宁波诺丁汉大学，
类型：发明
国别省市：