一种利用相变加热和散热的电池系统的制作方法

本发明涉及电池系统技术领域，具体为一种利用相变加热和散热的电池系统。

背景技术：

对比中国专利cn201280045198.4公开了一种固体氧化物燃料电池系统，包括固体氧化物燃料电池组和燃气涡轮发动机，固体氧化物燃料电池组包括多个固体氧化物燃料电池，该燃料电池系统还包括附加压缩机、附加涡轮、冷却器以及回热式换热器，该固体氧化物燃料电池系统还包括冷却器和回热式换热器，其特点是与开发非传统燃气涡轮发动机不同，在非传统燃气涡轮发动机中，压缩机的压缩比大于涡轮的膨胀比，降低了附加压缩机所需要的额外动力，换热器中包括加热机构。

软包锂离子动力电池已广泛应用在新能源纯电动汽车及混合动力新能源汽车领域，促使锂电池组的使用环境温度要适应更广泛的温度范围：-20～50℃。锂电池由于本身的化学性质所限，最佳的工作环境温度为20～40℃，这就要求在组装锂电池模块时要考虑如何通过温控系统来均衡锂电池系统的温度，确保锂电池模块无论在高温或低温的环境下均可满足其最佳工作环境温度。

为此，提出一种利用相变加热和散热的电池系统。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用相变加热和散热的电池系统，利用低沸点液体的相变来实现对电池模组的加热和散热，以低沸点液体为核心，配备加热装置、换热装置以及ip67及其以上防护等级电池箱体，构成新的加热冷却系统，使电池始终处于最佳的工作环境，保证该电池系统的安全运行。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种利用相变加热和散热的电池系统，包括电池箱体、低沸点液体、电池模组、加热装置和换热装置，所述电池箱体为ip67及其以上防护等级，所述低沸点液体置于电池箱体的底部，所述加热装置固定于电池箱体的最底部，所述电池模组置于所述加热装置的上部并与电池箱体的底部固定连接，所述换热装置固定于电池箱体的顶部，所述换热装置上开设有进水口与出水口，通过进水口与出水口可进行低温冷却液循环。

优选的，所述低沸点液体在30℃～70℃温度区间气化，在-108℃～30℃液化。

优选的，所述低沸点液体的介电强度数大于110kv。

优选的，所述低沸点液体在任何状态均密封在电池箱体的内部。

优选的，所述加热装置通过电池供电或外部供电，可根据电池温度开启或关闭。

优选的，所述加热装置用于给低沸点液体加热。

优选的，所述电池模组温度大于30℃时，低沸点液体气化吸热，降低所述电池模组温度，同时低沸点液体气化后与所述换热装置接触，而后冷凝成液态，回落到所述电池箱体底部，以上构成循环为所述电池模组散热。

优选的，所述电池模组温度小于10℃，所述加热装置开始工作加热，所述低沸点液体达到30℃气化，为电池模组加热，所述低沸点液体气化后与所述电池模组接触，而后冷凝成液态，回落到所述电池箱体底部，以上构成循环为所述电池模组加热。

(三)有益效果

本发明提供了一种利用相变加热和散热的电池系统，具备以下有益效果：

该电池系统，利用低沸点液体、加热装置、换热装置和大于ip67防护等级的电池箱体构成，通过低沸点液体的相变，从而给电池系统加热和散热，解决目前锂电池加热绝缘低、温差大的问题，当电池系统温度升高达到低沸点液体沸点时，低沸点液体气化，根据低沸点液体气化吸热的原理，从而起到灭火的效果，充当天然的灭火剂，低沸点液体的阻燃性与绝缘性能较好，介电常数高，能够解决目前锂电池加热绝缘低、温差大的问题，保证该电池系统的安全运行，使电动汽车高效安全行驶。

附图说明

图1为本发明一种利用相变加热和散热的电池系统的整体结构示意。

图中：1、电池箱体；2、低沸点液体；3、电池模组；4、加热装置；5、换热装置；6、进水口；7、出水口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种利用相变加热和散热的电池系统，包括电池箱体1、低沸点液体2、电池模组3、加热装置4和换热装置5，电池箱体1为ip67及其以上防护等级，低沸点液体2置于电池箱体1的底部，加热装置4固定于电池箱体1的最底部，电池模组3置于加热装置4的上部并与电池箱体1的底部固定连接，换热装置5固定于电池箱体1的顶部，换热装置5上开设有进水口6与出水口7，通过进水口6与出水口7可进行低温冷却液循环。

低沸点液体2在30℃～70℃温度区间气化，在-108℃～30℃液化；低沸点液体2的介电强度数大于110kv；低沸点液体2在任何状态均密封在电池箱体1的内部；加热装置4通过电池供电或外部供电，可根据电池温度开启或关闭；加热装置4用于给低沸点液体2加热；电池模组3温度大于30℃时，低沸点液体2气化吸热，降低电池模组3温度，同时低沸点液体2气化后与换热装置5接触，而后冷凝成液态，回落到电池箱体1底部，以上构成循环为电池模组散热；电池模组3温度小于10℃，加热装置4开始工作加热，低沸点液体2达到30℃气化，为电池模组3加热，低沸点液体2气化后与电池模组接触，而后冷凝成液态，回落到电池箱体1底部，以上构成循环为电池模组3加热。

综上，该电池系统，当行车或充电过程中，电池模组3温度高于30℃时，换热装置5开始通过进水口6和出水口7进行低温冷却液循环，由于电池模组3温度高于30℃，低沸点液体2受热开始气化吸热，降低电池模组3温度，同时低沸点液体2气化后并与换热装置5接触，而后冷凝成液态，回落到电池箱体1底部，构成循环，为该电池系统中的电池模组3散热，当电池模组3温度小于10℃时，加热装置4受到控制开始工作加热，为低沸点液体2加热，低沸点液体2受热达到30℃开始气化，气化后的低沸点液体2布满整个箱体，给电池模组3加热，低沸点液体2气化后并与电池模组3接触，而后冷凝成液态，回落到电池箱体1底部构成循环，为该电池系统中的电池模组3加热，使电池始终能处于最佳的工作环境，通过利用全新的电池热管理技术，低沸点液体2的阻燃性与绝缘性能较好，介电常数高，能够解决目前锂电池加热绝缘低、温差大的问题，根据低沸点液体2气化吸热的原理，从而起到灭火的效果，充当天然的灭火剂，保证该电池系统的安全运行。

本发明，利用低沸点液体、加热装置、换热装置和大于ip67防护等级的电池箱体构成，通过低沸点液体的相变，从而给电池系统加热和散热，解决目前锂电池加热绝缘低、温差大的问题，当电池系统温度升高达到低沸点液体沸点时，低沸点液体气化，根据低沸点液体气化吸热的原理，从而起到灭火的效果，充当天然的灭火剂，低沸点液体的阻燃性与绝缘性能较好，介电常数高，能够解决目前锂电池加热绝缘低、温差大的问题，保证该电池系统的安全运行，使电动汽车高效安全行驶。

本发明所采用的加热装置4与换热装置5以及其之间的配合作用过程均采用本发明提供的背景资料所给出的，其中，加热装置4与换热装置5等同于背景技术对比专利的换热器与加热机构，并配合本发明的说明书的阐述，所属技术领域人员能得出其使用过程，并且得到相应的使用效果，故没有一一公开。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”，该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。