專利名稱：泡沫銅材料調(diào)節(jié)電池組熱均衡的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用泡沫銅材料調(diào)節(jié)電池?zé)峋獾难b置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會(huì)隨著新型電池技術(shù)的發(fā)展，二次電池在越來越多的領(lǐng)域用于儲(chǔ)存和提供能量。尤其是在移動(dòng)設(shè)備能量存儲(chǔ)方面應(yīng)用越來越多，特別是新能源汽車對(duì)電池的需求越來越多。而當(dāng)前二次電池產(chǎn)品由于技術(shù)原理為電化學(xué)反應(yīng)，其對(duì)環(huán)境溫度極其敏感。當(dāng)溫度過低時(shí)，其化學(xué)活性降低，導(dǎo)致電池有效容量大幅降低甚至無法充放電，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致電池電解液及正負(fù)極結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的變化，嚴(yán)重影響電池壽命。當(dāng)溫度過高時(shí)，雖然電池活性增強(qiáng)了，但是危險(xiǎn)也隨之而來。在高溫狀態(tài)下充放電會(huì)造成電池內(nèi)部壓カ升高，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)電池爆炸、起火等安全事故。另ー方面，電池成組技術(shù)非常關(guān)鍵，保持眾多單體電池溫度均勻，對(duì)電池組整體充放電效率、循環(huán)壽命非常重要。而受限于電池制造エ藝，以及安裝·位置的差異，在數(shù)百個(gè)乃至數(shù)千個(gè)單體電池組成的電池組中，單體電池的溫度差別很大。因此如何有效保證電池組溫度均衡，并將電池組控制在最有利于電池工作的溫度范圍內(nèi)，成為電池應(yīng)用技術(shù)的主要課題之一。在目前的電池應(yīng)用技術(shù)中主要采用外界冷空氣循環(huán)降溫和電池箱內(nèi)部布置電熱材料加熱技術(shù)控制電池的工作溫度。也有采用水循環(huán)對(duì)電池溫度進(jìn)行控制的。但不論是降溫還是加溫，均需通過電池箱內(nèi)的氣體交換熱量，無法保證熱均衡，同時(shí)熱阻大，傳熱慢，效率低，控制難度大。當(dāng)前泡沫金屬材料已經(jīng)取得突破性進(jìn)展，這使得利用泡沫金屬材料特別是泡沫銅材料傳遞電池組熱量成為可能。由于泡沫銅傳熱屬于固體導(dǎo)熱范疇，熱量交換直接，可以在極短的時(shí)間內(nèi)形成較均勻的等溫體，從而為電池溫控策略的更好實(shí)施提供了可能。泡沫銅材料保留了銅的高導(dǎo)熱率特點(diǎn)的同時(shí)，又將單位質(zhì)量表面積擴(kuò)大了數(shù)倍乃至數(shù)十倍，從而在裝置重量及成本増加不大的情況下，極大增強(qiáng)了導(dǎo)熱效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)以上現(xiàn)有電池成組技術(shù)中的不足，利用泡沫銅材料，提供一種能夠快速平衡電池組溫度的裝置。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是在泡沫銅上開孔，將電池嵌入泡沫銅；電池通過導(dǎo)熱絕緣層，柔性的粘合到泡沫銅上。本發(fā)明的工作原理是，泡沫銅材料和電池通過導(dǎo)熱絕緣層直接連接，可以實(shí)現(xiàn)電池與導(dǎo)熱材料之間快速的雙向熱交換，從而極大的提高了電池?zé)峁芾淼男?。泡沫銅的多孔結(jié)構(gòu)使得単位質(zhì)量銅的表面積大大増加，表面積的增加又有效的提高了導(dǎo)熱效率。當(dāng)成組的電池固定在ー塊泡沫銅上時(shí)，単體電池出現(xiàn)的溫度異常可以被快速分散到整塊泡沫銅上，單體電池之間的溫度差可被有效控制在合理水平，從而實(shí)現(xiàn)電池組的熱均衡。在此基礎(chǔ)上通過加裝溫度傳感器，風(fēng)冷、水冷等散熱裝置，電加熱等加熱裝置，則可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組的溫度控制。
本發(fā)明具有以下功能特點(diǎn)a、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠；b、沒有運(yùn)動(dòng)部件，熱量傳遞過程中無噪聲；c、可以保證各點(diǎn)溫差控制在很小的范圍內(nèi)；d、適用范圍廣，方形電池、圓形電池、異形電池均適用；e、固定于各單體電池間的泡沫銅與電池的連接為彈性連接，可有效防止硬連接可能造成的電池?fù)p壞ば、泡沫銅與電池箱內(nèi)其他金屬材料之間可以焊接，使電池箱內(nèi)導(dǎo)熱體形成電等位體，有效防止因?qū)狍w間的電位差而可能產(chǎn)生電火花現(xiàn)象，增強(qiáng)了安全性能。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中I.電池，2.導(dǎo)熱絕緣層，3.泡沫銅
圖2為本發(fā)明安裝在電池箱中的示意圖，圖中I.電池，2.導(dǎo)熱絕緣層，3.泡沫銅，4.導(dǎo)熱材料,5.箱內(nèi)支撐結(jié)構(gòu),6.電池箱本體。
具體實(shí)施例方式如附圖I所示，根據(jù)電池的外形尺寸在泡沫銅3上加工通孔，在孔內(nèi)涂覆導(dǎo)熱絕緣·層2，最后將電池I插入固定，薄層的導(dǎo)熱絕緣層可實(shí)現(xiàn)電池與泡沫銅迅速的熱交換，單層電池通過泡沫銅連接為一體。如附圖2所示，將該裝置應(yīng)用到電池箱體6內(nèi)，可將圖I中完成的裝置安裝在支撐結(jié)構(gòu)(5)上，通過導(dǎo)熱材料(4)將多層泡沫銅導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)電池箱內(nèi)所有電池組的熱平衡。上述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
和應(yīng)用范圍僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗g和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種用泡沫銅材料調(diào)節(jié)電池組熱均衡的裝置，其特征在于該裝置包括電池1，導(dǎo)熱絕緣層2,泡沫銅3。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種用泡沫銅材料調(diào)節(jié)電池組熱均衡的裝置，其特征在于在泡沫銅3上根據(jù)電池I尺寸開孔，將電池嵌入泡沫銅。
3.如權(quán)利要求2所述的ー種用泡沫銅材料調(diào)節(jié)電池組熱均衡的裝置，其特征在于泡沫銅3可以是任意可能的幾何尺寸、空隙率、成分。
4.如權(quán)利要求2所述的ー種用泡沫銅材料調(diào)節(jié)電池組熱均衡的裝置，其特征在干電池I是通過導(dǎo)熱絕緣層2，柔性的粘合到泡沫銅3上。
5.如權(quán)利要求4所述的ー種用泡沫銅材料調(diào)節(jié)電池組熱均衡的裝置，其特征在于導(dǎo)熱絕緣層2具有導(dǎo)熱和絕緣功能，可以是ー種材料的單層，也可以是多種材料的復(fù)合層。
6.如權(quán)利要求4所述的ー種用泡沫銅材料調(diào)節(jié)電池組熱均衡的裝置，其特征在于電池I和導(dǎo)熱絕緣層2之間、導(dǎo)熱絕緣層2和泡沫銅3之間是直接接觸的，電池I和泡沫銅3之間是導(dǎo)熱絕緣的。
7.如權(quán)利要求1，權(quán)利要求2，權(quán)利要求4所述的ー種用泡沫銅材料調(diào)節(jié)電池組熱均衡的裝置，其特征在干泡沫銅之間可以用導(dǎo)熱材料4相互連接。
8.如權(quán)利要求7所述的ー種用泡沫銅材料調(diào)節(jié)電池組熱均衡的裝置，其特征在于導(dǎo)熱材料4可以是金屬材料，也可以是非金屬材料，形狀和規(guī)格沒有限制 上述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
和應(yīng)用范圍僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗g和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能夠快速平衡電池組溫度的裝置。所采取的技術(shù)方案是在泡沫銅上開孔，將電池嵌入泡沫銅；電池通過導(dǎo)熱絕緣層，柔性的粘合到泡沫銅上；多組泡沫銅之間可以通過導(dǎo)熱材料導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)電池箱內(nèi)所有電池組的熱平衡。本發(fā)明具有以下功能特點(diǎn)a、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠；b、沒有運(yùn)動(dòng)部件，熱量傳遞過程中無噪聲；c、可以保證各點(diǎn)溫差控制在很小的范圍內(nèi)；d、適用范圍廣，方形電池、圓形電池、異形電池均適用；e、固定于各單體電池間的泡沫銅與電池的連接為彈性連接，可有效防止硬連接可能造成的電池?fù)p壞；f、泡沫銅與電池箱內(nèi)其他金屬材料之間可以焊接，使電池箱內(nèi)導(dǎo)熱體形成電等位體，有效防止因?qū)狍w間的電位差而可能產(chǎn)生電火花現(xiàn)象，增強(qiáng)了安全性能。
文檔編號(hào)H01M10/50GK102790246SQ20121018803
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者張偉建, 汪波, 汪洋, 鄭廣州 申請(qǐng)人:蘇州市萊賽電車技術(shù)有限公司