[实用新型]基于相变材料的锂离子电池组热失控降温装置

说明书

本实用新型一种基于相变材料的锂离子电池组热失控降温装置涉及的是一种基于复合相变材料的预防锂离子电池组高温热失控的安全装置。包括箱体，在箱体内设有两块内层载体铝蜂巢板和两块外层载体铝蜂巢板，两块外层载体率蜂巢板分别靠近箱体上、下两侧设置并紧贴箱体两侧，在两外层载体铝蜂巢板内侧设有两块内层载体铝蜂巢板；使用时锂离子电池组处于两块内层载体铝蜂巢板中间；在内层载体铝蜂巢板中的铝蜂巢孔内填充一级复合相变材料；在外层载体铝蜂巢板中的铝蜂巢孔内填充二级复合相变材料。

技术领域

本实用新型基于相变材料的锂离子电池组热失控降温装置涉及的是一种基于复合相变材料的预防锂离子电池组高温热失控的安全装置。

背景技术

随着人类对自身生存环境的重视，对现代文明带来的巨大副作用危机的理解加深，对将来人类社会工业文明及物质文明的重新定义和认识的改变，人们深刻意识到发展经济必须遵循两大原则：环境保护和不可再生资源的合理使用。电动自行车、电动工具、电动汽车等正是顺应这两大主题概念而产生和发展的社会产品,是人类对自身保护的使然，是人与自然关系正确处理的必然。锂离子电池具有工作电压高、循环寿命长、自放电低、可快速充放电、无记忆效应等优点，已经成为新能源汽车、数码产品、家用电器、电动工具等的理想电源。

然而由于动力电池使用环境的特殊性，电池暴露在特殊环境下（如高温、高倍率充放电等）的几率也越来越大。在高温或高倍率充放电环境下，电池内部存在大量放热反应，可能会导致电池“热失控”，引发泄漏、燃烧甚至爆炸等安全事故。因此急切需要能够预防锂离子电池组高温热失控的装置来保障使用的安全。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种基于相变材料的锂离子电池组热失控降温装置，能够保证电池组在较低的温度范围内工作，延缓电池组性能衰减，并避免电池发生热失控；而且还能通过减小电池组温度梯度，来减小电池组内电池状态差异，从而保障电池匹配成组下的性能与安全。

本实用新型是采取以下技术方案实现的：

基于相变材料的锂离子电池组热失控降温装置包括箱体，在箱体内设有两块内层载体铝蜂巢板和两块外层载体铝蜂巢板，两块外层载体率蜂巢板分别靠近箱体上、下两侧设置并紧贴箱体两侧，在两外层载体铝蜂巢板内侧设有两块内层载体铝蜂巢板；使用时锂离子电池组处于两块内层载体铝蜂巢板中间；在内层载体铝蜂巢板中的铝蜂巢孔内填充一级复合相变材料；在外层载体铝蜂巢板中的铝蜂巢孔内填充二级复合相变材料。

所述内层载体铝蜂巢板的内侧形状为波浪形，与待处理的锂离子电池组外形契合，增大与锂离子电池组的接触面积，增强锂离子电池组与内层载体铝蜂巢板之间的导热性能。

所述内层载体铝蜂巢板和外层载体铝蜂巢板的铝蜂巢孔口均设置朝上，所以一级复合相变材料和二级复合相变材料发生完全相变呈现液态状时也不会流动、泄露。

所述一级复合相变材料采用石蜡、活性炭和膨胀石墨的一定质量比例制作（在该装置中，所述比例可以是21:1:4），发生相变温度较低，熔点在50℃左右，适于填充在最接近锂离子电池组上、下两面的内层载体铝蜂巢板内。

所述一级复合相变材料的制作方法，包括将石蜡，膨胀石墨和活性炭按一定的比例称量出产品，首先将石蜡融化，再将石墨和活性炭与融化后的石蜡混合，快速搅拌均匀，加热相变成液态后再次快速搅拌均匀，冷却到室温后得到膨胀石墨-石蜡-活性炭复合相变材料。

所述二级复合相变材料采用聚乙二醇1500和甲基纤维素的一定质量比例制作（在该装置中，应用的比例是1.6:1），发生相变温度较高，熔点在100℃左右，适于填充在两个外层载体铝蜂巢板内。

所述二级复合相变材料的制作方法，包括将聚乙二醇1500与甲基纤维素按一定的比例称量药品，然后将两种产品混合，快速搅拌均匀，加热相变成液态后再次快速搅拌均匀，冷却到室温后得到聚乙二醇1500-甲基纤维素复合相变材料