[发明专利]一种基于液态金属导热的锂离子电池储能快速散热装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于液态金属导热的锂离子电池储能快速散热装置及方法，所述装置包括：箱体、电池组、导热管、液态金属驱动模块以及相变热交换模块；所述导热管内置可流动的液态金属，所述导热管与液态金属驱动模块共同构成闭环回路；所述导热管在电池箱体内与电池组表面紧密接触，通过所述导热管的外壁进行热传导，并将热量传递至导热管内部的液态金属；所述导热管在所述相变热交换模块中与相变材料发生热交换，将热量传递至相变材料；所述液态金属驱动模块用于驱动液态金属在导热管内流动；所述相变热交换模块内置用于与导热管热交换的相变材料，所述导热管在所述相变热交换模块中按预设规则布置，与相变材料紧密接触。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，更具体地，涉及一种基于液态金属导热的锂离子电池储能快速散热装置及方法。

背景技术

科学技术蓬勃发展的今日，电能早已成为人们生活中不可或缺的重要能源；而且随着移动技术以及传统行业与电能相结合的发展，各类便携式电子产品、电动汽车等都应运而生，用于储存电能的电池组技术变得越来越重要，电池组在释放能量时，会伴随发热，过热的电池组会使电池组的转化效率变低、电池寿命变差，故对于电池组的散热十分重要；

目前，对电池组的散热主要采用风冷、水冷、空调冷却的方式进行散热。然而，传统的风冷散热的散热效果差；而水冷散热虽然散热能力要比风冷散热强，但整体结构笨重，且存在漏液问题；而空调冷却散热，结构庞大复杂，成本高，自身耗能高，在需要便携或小空间的电池组使用场景下均存在弊端。相变材料冷却是利用材料发生相变时储存或释放热量实现对电池的冷却或加热，虽然该方法散热效果较好，但是相变材料散热技术尚未成熟，结构复杂，成本较高，维护不方便。

发明内容

为了解决背景技术存在的对于电池组的散热存在的散热效果差、整体结构复杂笨重、成本高等问题，本发明提供了一种基于液态金属导热的锂离子电池储能快速散热装置及方法；所述装置及方法使用液态金属通过导热管作为媒介将所述电池组发出的热量吸收，吸收了热量的液态金属流动至在相变材料中的导热管内时，在通过热交换将热量传导给相变材料；所述装置及方法，通过液态金属及导热管间接的将相变材料应用到电池组散热中，所述装置包括：

箱体，所述箱体包括电池箱体以及功能箱体，所述电池箱体用于将电池组包裹固定在其内，所述功能箱体用于将包括液态金属驱动模块以及相变热交换模块的多个功能模块固定在其内；所述电池箱体与功能箱体之间有中空的通路相连，所述中空的通路用于供导热管通过；

电池组，所述电池组由一个或多个锂电池构成，所述电池组用于存储电能；

导热管，所述导热管内置可流动的液态金属，所述导热管的输入端与液态金属驱动模块的输出端相连，所述导热管的输出端与液态金属驱动模块输入端相连，所述导热管与液态金属驱动模块共同构成闭环回路；所述导热管在电池箱体内与电池组表面紧密接触，通过所述导热管的外壁进行热传导，并将热量传递至导热管内部的液态金属；所述导热管穿过所述电池箱体与功能箱体间的中空的通路，在所述相变热交换模块中与相变材料发生热交换，将热量传递至相变材料；

液态金属驱动模块，所述液态金属驱动模块用于驱动液态金属在导热管内流动，所述液态金属在导热管内的流通方向为从箱体内的导热管流向相变热交换模块内的导热管；

相变热交换模块，所述相变热交换模块内置用于与导热管热交换的相变材料，所述导热管在所述相变热交换模块中按预设规则布置，与相变材料紧密接触；

进一步的，所述导热管在电池箱体内蛇形布置于电池组表面，与电池组表面紧密连接；所述电池组内的一块或多块锂电池的结合方式包括串联、并联以及混联；

进一步的，所述液态金属驱动模块包括驱动单元，所述驱动单元用于给流经液态金属驱动模块的液态金属提供流动的动力；所述驱动单元的实现方式包括液压驱动、电磁泵驱动、脉冲激光驱动以及声波驱动；