[发明专利]加热散热两用板

说明书

本发明涉及一种加热散热两用板，属动力电池辅助技术领域。技术方案包括电池包、单体电池、风机、风道，其特征是：由石墨烯电热膜、侧导热板、上导热板组成加热散热两用板，安插在电池包的各单体电池之间，石墨烯电热膜发热量由侧导热板与上导热板传导到单体电池加温；电池散热，开启风机，外部空气由进风口进入风道，热量由侧导热板与上导热板传导到风道，通过出风口将热量排出。有益效果是：集加热、散热于一体，简单方便；节能效果明显；适应任何车型；使用安全。本发明新能源汽车需求强劲，市场前景广阔。

技术领域

一种加热散热两用板，属于动力电池辅助技术领域。

背景技术

目前锂电池作为电动汽车电池包应用最为广泛。锂电池所用的电解液是一种有机液体，会在低温情况下会变得粘稠甚至凝结，锂离子迁移变慢，化学反应活性降低，这就严重影响锂电池效率。所以，为在低温环境下电池正常使用而设计加热系统，加热系统主要由加热元件和电路组成，其中加热元件是最重要的部分。常见的加热元件有PTC元件，用金属加热丝组成的加热膜，如硅胶加热膜、挠性电加热膜等。PTC加热板分布于电池组四周，导致电池组内外加热温度不均匀，造成动力电池温差大；硅胶加热膜是包覆金属加热丝柔软性的薄形面发热体，挠性电加热膜可以根据工件的形状任意弯曲，硅胶加热膜、挠性电加热膜与工件紧密接触，能保证最大的热能传递。但因与被加热物体完全密切接触，存在安全性隐患。锂电池充放电过程中会伴随大量热量的产生，为了不影响电池组的整体性能，电池装置需要配备散热系统。电池包散热方式有主动和被动两种：被动系统成本较低，采取的措施也较简单；主动系统结构相对复杂一些，需要更大的附加功率。主动和被动散热方式的最大区别在传热介质不同，被动系统采用空气作为传热介质，结构简单，质量轻，成本较低。不足之处在于与电池壁面之间换热系数低，冷却速度慢。空冷有并行和串行两种通风方式，在电池包结构上设计相应导风口，尽量减小空气流动阻力，保证气流均匀。串行方式使空气从电池包一侧流往另外一侧，从而达到带走热量的效果，气流将先流过地方的热量带到后流过的地方，导致两处温度不一致且温差较大；并行模块间空气是直立上升气流，各模块热量互不影响，能够有效地分配散热气流，从而保证电池包中各处散热一致。主动系统主要采用液体作为传热介质，需要水套、换热器等部件，结构复杂，质量较大，需要维修和保养。优点是与电池壁面之间换热系数高，冷却速度快。缺点是密封性要求高，冷却液体密封不好会导致液体泄漏，造成事故。

温度高低对电池的各方面性能影响很大，现采用的电池包的热管理技术存在效率低下，可靠性不高等缺陷。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种加热散热两用板，体积小、重量轻，安插在电池包单体电池之间，与电动汽车热管理控制系统连接，来平衡电池包温度。电池系统温度过高时，对系统进行降温；温度过低时，对系统进行升温。在低温和高温环境下保证电池包正常使用，不受南方夏季高温和东北冬季严寒的影响。使动力电池工作在一个最佳的温度环境，充分发挥电池的性能。加热和散热节能效果明显，加热是传统加热器功率的70％，散热是传统散热系统功率的1/10。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种加热散热两用板，包括电池包、出风口、单体电池、进风口、风机、风道，其特征在于：侧导热板利用粘胶剂固定在石墨烯电热膜的两侧，侧导热板与上导热板一体制造，组成加热散热两用板。加热散热两用板安插在电池包的各单体电池之间，侧导热板贴在单体电池侧面，上导热板覆盖在单体电池顶部，加热电源连接正极、连接负极，接通加热电源，石墨烯电热膜发热，热量由侧导热板与上导热板传导到单体电池加温。侧导热板贴在单体电池侧面，上导热板覆盖在单体电池顶部。不接通加热电源，单体电池的热量传导到上导热板，开启风机，外部空气由进风口进入风道，通过出风口将电池包内热量排出。上导热板由导热单元a、导热单元b和上导热芯板构成，侧导热板由导热单元c、导热单元d和侧导热芯板构成，导热单元a、导热单元b、导热单元c、导热单元d由微通道和石墨烯导热层构成。