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专利号: 2019112694247
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于新能源汽车电池的锂电池散热装置,其特征在于,包括改造后可作为散热液冷板的液流电池单体(1)、被进行液冷散热的锂电池(2)以及用于将液流电池单体各部分连接在一起的连接件(3);所述液流电池单体(1)以夹持方式设置在锂电池(2)之间;两块锂电池(2)和一个被夹持的液流电池单体(1)共同构成所述锂电池散热装置的一个最小散热单元;

所述液流电池单体(1)包括处于中间的电池隔膜(7)、处于最两边的正/负极流场板(4)以及正/负极电极(5)、正/负极电极框(6);所述正/负极电极(5)、正/负极电极框(6)均设置在电池隔膜(7)和正/负极流场板(4)之间,所述正/负极电极(5)布置在正/负极电极框(6)之上,所述液流电池单体(1)通过各组成单元按照中间为电池隔膜(7)、两边对称为正/负极流场板(4)的排列方式将安装了正/负极电极(5)的正/负极电极框(6)夹持而构成一体式结构并固连在一起;

所述改造后可作为散热液冷板的液流电池单体(1)去除了传统液流电池结构上的端板与集流板结构,正/负极流场板(4)材料选择导热系数高的铜,在正/负极流场板上加工出电解液流道并进行表面防腐处理。

2.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车电池的锂电池散热装置,其特征在于,还包括储液罐和输液泵,所述储液罐用于储存进行液冷散热作用时输送至液流电池单体(1)的电解质溶液,所述储液罐的进液口通过管路与液流电池单体(1)的电解液出口相连,所述输液泵的进液端接入储液罐中,所述输液泵的出液端通过管路与液流电池单体(1)的电解液进口相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于新能源汽车电池的锂电池散热装置,其特征在于,所述液流电池单体(1)包括一个或多个;所述锂电池(2)至少为两块。

4.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车电池的锂电池散热装置,其特征在于,所述正/负极电极(5)的正极电极为三维多孔结构的碳毡、碳布、或碳纸电极,所述正/负极电极(5)的负极电极为碳毡、碳纸、碳布、泡沫铜、泡沫镍、泡沫钛、泡沫不锈钢材料;所述电池隔膜(7)为阴离子交换膜、阳离子交换膜或多孔隔膜。

5.根据权利要求3所述的一种用于新能源汽车电池的锂电池散热装置,其特征在于,所述液流电池单体(1)通过各组成单元按照中间为电池隔膜(7)、两边对称为正/负极流场板(4)的排列方式将安装了正/负极电极(5)的正/负极电极框(6)夹持而构成一体式结构并通过连接件(3)固连在一起;所述正/负极流场板(4)、正/负极电极框(6)上均设置有连接孔(8),所述连接件(3)为螺栓,所述连接孔(8)为与连接件(3)相配合的螺孔,所述连接孔(8)开设在正/负极流场板(4)、正/负极电极框(6)的四周边缘。

6.根据权利要求3所述的一种用于新能源汽车电池的锂电池散热装置,其特征在于,所述液流电池单体(1)通过各组成单元按照中间为电池隔膜(7)、两边对称为正/负极流场板(4)的排列方式将安装了正/负极电极(5)的正/负极电极框(6)夹持而构成一体式结构并通过胶封方式固连在一起。

7.根据权利要求3所述的一种用于新能源汽车电池的锂电池散热装置,其特征在于,所述正/负极流场板(4)的内侧面上设置有流道(9),所述流道(9)为蛇形流场或叉指形流场或分级叉指形流场,所述流道(9)的流道截面尺寸深度为0.2‑5mm,宽度为0.2‑20mm,两条流道之间的肋宽为0.2‑20mm;所述正/负极流场板(4)一侧的上下两端设置有电解质溶液进/出口(10),所述电解质溶液进/出口(10)用于与输送电解质溶液的正负极管路相连。

8.根据权利要求7所述的一种用于新能源汽车电池的锂电池散热装置,其特征在于,所述液流电池单体(1)的厚度为2‑6mm,其中,所述正/负极流场板(4)的厚度为0.5‑3mm,所述正/负极流场板(4)的材质为铜或铝,其表面附有金、碳化钛、氮化钛或碳化铬防腐蚀镀层,所述正/负极流场板(4)的流场部分与正/负极电极(5)之间由电解质溶液连通。

9.根据权利要求7或8所述的一种用于新能源汽车电池的锂电池散热装置,其特征在于,所述液流电池单体(1)的正/负极流场板(4)在流道(9)内连通有电解质溶液,所述电解质溶液为ZnI2水溶液,并包含或者不包含KCl或NaCl支持电解质。

10.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车电池的锂电池散热装置,其特征在于,所述正/负极电极框(6)采用的是氟胶片、硅胶片或橡胶片。