[发明专利]一种基于相变材料和热管协同散热的电池模组热管理装置

权利要求书

1.一种基于相变材料和热管协同散热的电池模组热管理装置，其特征在于：包括装置底板、电池、箱体固定装置、箱体外壳，箱体固定装置、箱体外壳为形状相同的凹槽型结构，所述箱体外壳套在箱体固定装置的外面，所述箱体固定装置、箱体外壳的底部分别与底板连接，所述底板、箱体固定装置、箱体外壳之间形成两个两端开口的电池组空间，两个开口端分别为进风口端和出风口端，电池的两端分别与底板和箱体固定装置的顶部连接，所述电池组呈菱形陈列排布，位于菱形的顶角的电池位于出风口和进风口的位置，电池之间顺排错列分布，电池组内部空间形成内部风道，电池组边部的电池和箱体固定装置之间的边部空间形成边部风道。

2.根据权利要求1所述的电池模组热管理装置，其特征在于：所述箱体外壳的高度为箱体固定装置高度的1.2-1.5倍；所述电池组空间内的电池组的边部的电池与箱体固定装置之间的距离大于电池组内部的电池之间的距离。

3.根据权利要求1所述的电池模组热管理装置，其特征在于：所述箱体固定装置、箱体外壳由顶板和侧面板组成，所述侧面板的宽度小于顶板的宽度；

优选的，所述侧面板的边缘与第二排电池组的中心平行。

4.根据权利要求1所述的电池模组热管理装置，其特征在于：所述底板与箱体固定装置、箱体外壳的顶部的形状相同，为一组锐角对角为切片结构的类菱形；

优选的，所述切边设为开口端。

5.根据权利要求1所述的电池模组热管理装置，其特征在于：所述电池模组热管理装置还包括导流挡板，所述导流挡板为折柱型，导流挡板的内侧正对进风口端，导流挡板的两边与进风口端的箱体外壳的两边平行；

优选的，所述导流挡板与箱体外壳之间的空间为外通风道；

进一步优选的，外通风道的宽度为100mm-150mm；

优选的，所述导流挡板与箱体外壳的高度相同；

优选的，所述导流挡板的折角为圆弧形，圆弧的角度与箱体外壳前端的角度相同。

6.根据权利要求1所述的电池模组热管理装置，其特征在于：所述电池由电池本体和外侧的套管组成，所述套管为环形柱状套管；

优选的，所述环形柱状套管为内部填充相变材料的复合金属壳；

进一步优选的，所述相变材料为石蜡与石墨粉、金属粉末的混合物；

优选的，所述环形柱状套管的厚度由电池组空间的进风口端至出风口端逐渐增加；

进一步优选的，电池组内部的电池的环形柱状套管的厚度均比同排的环形柱状套管的厚度大。

7.根据权利要求1所述的电池模组热管理装置，其特征在于：所述底板上设置分别与箱体固定装置、箱体外壳连接的第一固定槽、第二固定槽。

8.根据权利要求1所述的电池模组热管理装置，其特征在于：所述底板上设置与电池连接的固定凹槽，所述箱体固定装置的顶板上设置与电池连接的固定孔；

优选的，所述固定凹槽包括外固定槽和内固定槽，所述外固定槽的直径等于套管的外径，所述内固定槽的直径等于电池本体的外径，所述内固定槽的深度大于外固定槽的深度。

9.根据权利要求1所述的电池模组热管理装置，其特征在于：所述电池组的边部电池和相邻的内部电池之间连接热管，所述热管分为直热管和L型热管；

优选的，所述热管的两端嵌入电池的环形柱状套管内；

优选的，所述热管在环形柱状套管的外壁纵向排列。

10.权利要求1-9所述的电池模组热管理装置的安装方法，其特征在于：具体步骤为：

1)将电池放置在电池底部固定槽内，并对电池的负极进行串并联连接；

2)将相变材料加热后倒入环形柱状的不同厚度的复合金属壳中，进行封装，并对所有缝隙处进行密封处理，得到不同厚度的环形柱状套管；

3)将填充好的环形柱状相变材料套在电池本体的外部；

4)热管的一端嵌设于箱体内部的电池外包相变材料表面，另一端与箱体边部的电池外表面接触；

5)将箱体固定装置放置于电池的正极面，使箱体固定装置插入箱体固定装置底部固定槽，并对电池的正极进行串并联连接；

6)将箱体外壳插入箱体外壳底部固定槽，完成箱体装置的全部固定；

7)将导流挡板竖直放置于箱体装置进风口端；

优选的，所述步骤2中的相变材料加热的温度为20-30℃。