[发明专利]一种复合电池热管理系统和延迟冷却方法

权利要求书

1.一种复合电池热管理系统，其特征在于，包括相变材料系统和液冷系统，所述相变材料系统包括包裹电池组的复合相变材料，所述液冷系统包括紧密贴合所述复合相变材料表面的微通道液冷板和设置在所述微通道液冷板内的强制对流的纳米相变乳液传热工质。

2.根据权利要求1所述的复合电池热管理系统，其特征在于，所述的电池组为若干圆柱电池通过点焊的方式连接，所述的微通道液冷板由两片金属板焊接后经高压吹胀形成蛇型流体微通道制得，所述微通道液冷板的总厚度为3～4mm，所述流体通道的水力直径为2～4mm。

3.根据权利要求1所述的复合电池热管理系统，其特征在于，所述液冷系统包括驱动流体流动的液体泵。

4.根据权利要求1所述的复合电池热管理系统，其特征在于，所述的复合相变材料以质量百分比计，包括70～85％的相变材料和15～30％的膨胀石墨，所述相变材料为熔化温度为25～50℃的脂肪烃或脂肪醇；所述的复合相变材料为块状固体，起始熔化温度为25～50℃，相变焓为158.27～195.7J/g，热导率为2.99～4.97W/m K，密度为300～361kg/m³。

5.根据权利要求4所述的复合电池热管理系统，其特征在于，所述的复合相变材料的制备方法包括以下步骤：

将以质量百分比计为70～85％的相变材料置于烘箱50～60℃加热，使其完全熔化；

将熔化后的相变材料与质量百分比计为15～30％的膨胀石墨混合，搅拌均匀，置于烘箱加热30～40min后，再次搅拌，重复上述过程4～5次使相变材料被膨胀石墨均匀吸附；

将混合均匀的复合相变材料冷却至室温，采用压片机压制成密度为300～361kg/m³的块状固体。

6.根据权利要求1所述的复合电池热管理系统，其特征在于，所述的纳米相变乳液传热工质以质量百分比计，包括5～10％的相变材料，1～2％的乳化剂以及88～94％的去离子水。

7.根据权利要求6所述的复合电池热管理系统，其特征在于，所述的相变材料为熔化温度25～50℃的脂肪烃或脂肪醇，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠。

8.根据权利要求6所述的复合电池热管理系统，其特征在于，所述纳米相变乳液传热工质的制备方法包括以下步骤：

将以质量百分比计为1～2％的乳化剂加入88～94％的去离子水中，50～70℃恒温水浴加热，在200～600r/min的条件下搅拌，使乳化剂充分溶解在水中得到混合液；

将以质量百分比计为5～10％的相变材料以50～70℃水浴环境加热，使其完全熔化；

将所述充分熔化的相变材料加入到所述的混合液中，再在300～800W的条件下超声乳化5～15min，得到纳米相变乳液传热工质。

9.一种延迟冷却方法，其特征在于，通过监测权利要求1-8任一项所述复合电池热管理系统的复合相变材料的温度控制液冷系统的启动和停止，电池充放电过程中，当所述复合相变材料的温度低于复合相变材料的终止熔化温度时，液冷系统停止，超过复合相变材料的终止熔化温度时，液冷系统启动。

10.根据权利要求9所述的延迟冷却方法，其特征在于，所述液冷系统启动后，纳米相变乳液传热工质的强制对流流量为10～20L/h。