本發(fā)明屬于新能源汽車領(lǐng)域，具體涉及一種48V系統(tǒng)鋰電池組電源散熱方案。

背景技術(shù)：

48V系統(tǒng)的概念最早源于2011年德國的幾個整車廠商包括奧迪、寶馬、保時捷和大眾聯(lián)手推出的并制定了LV148標(biāo)準(zhǔn)。48V系統(tǒng)技術(shù)具有四大主要功能：滑行起停、能量回收、電機助行以及電爬行(純電驅(qū)動)。在混動汽車領(lǐng)域，48V鋰離子電池組系統(tǒng)主要應(yīng)用在微混或弱混動力系統(tǒng)，在更加嚴(yán)格的二氧化碳限排壓力下，48V系統(tǒng)因其增加有效成本能顯著節(jié)能減排的優(yōu)勢而得到越加重視。

48V系統(tǒng)的關(guān)鍵之一在于鋰離子電池技術(shù)，鋰離子電池技術(shù)可提供較鉛酸化學(xué)電池更高(3倍)的能量密度，尺寸、重量等方面降低。系統(tǒng)在運行過程中，電機在電池組驅(qū)動下，在幾百毫秒時間內(nèi)可以讓處于停止?fàn)顟B(tài)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速達(dá)到3000r/min，帶動發(fā)動機重新點火，電池組處于高倍率放電狀態(tài)，在工作過程中發(fā)熱量很大，過高的溫度會直接影響電池組的放電量，降低整個48V系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，同時過高的溫度會引起電池組的熱失控，更甚者，會增加著火、爆炸的幾率。因此，在48V系統(tǒng)中，其鋰離子電池組的散熱至關(guān)重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種48V系統(tǒng)鋰電池組電源散熱方案。該48V系統(tǒng)鋰電池組電源散熱方案能在大功率放電時快速吸收鋰電池組的熱量，把溫度控制在60℃以下，保證電池的放電量，保證48V系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，提高其工作安全性。

本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種48V系統(tǒng)鋰電池組電源散熱方案，是通過在現(xiàn)有的48V鋰離子電池組基礎(chǔ)上，嵌入經(jīng)光/濕固化的熱整流材料，最后得到的裝置包括若干方形電池組成的電池組、經(jīng)光/濕固化的熱整流材料、絕緣層和BMS基板；所述經(jīng)光/濕固化的熱整流材料在兩個相鄰的方形電池之間的間隙處嵌入，電池組底部由絕緣層包裹，BMS基板設(shè)置在電池組頂部。

優(yōu)選的，所述經(jīng)光/濕固化的熱整流材料由以下步驟制備得到：

(1)在通有惰性氣體的攪拌釜中加入1～2質(zhì)量份的四氫呋喃與丁酸丁酯混合液，攪拌均勻，然后加入30～80質(zhì)量份六亞甲基二異氰酸酯(HDI)三聚體，邊攪拌邊緩慢升溫至40～60℃，再加入0.5～2質(zhì)量份1,4-對苯二酚、0.3～1.6質(zhì)量份二月桂酸二丁基錫以及80～500質(zhì)量份復(fù)合相變材料粉體，邊攪拌邊反應(yīng)3～6小時左右，緩慢滴加10～35質(zhì)量份丙烯酸羥乙酯(HEA)，恒溫繼續(xù)反應(yīng)15～45分鐘，緩慢升溫至50～90℃，繼續(xù)反應(yīng)3～6小時，再加入0.5～2質(zhì)量份的光引發(fā)劑，繼續(xù)攪拌30～60分鐘，停止反應(yīng)，得到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)/復(fù)合相變材料預(yù)聚體，冷卻后密封備用；

(2)將聚氨酯丙烯酸酯(PUA)/復(fù)合相變材料預(yù)聚體90～140℃熔融后按尺寸要求鋪展在PTFE基材上并壓合，再將樣品UV固化，室溫濕固化3～10天，得到所述經(jīng)光/濕固化的熱整流材料。本發(fā)明所述的室溫是指0～40℃。

更優(yōu)選的，所述四氫呋喃與丁酸丁酯混合液中四氫呋喃與丁酸丁酯質(zhì)量比為1:1～9:1。

更優(yōu)選的，所述復(fù)合相變材料是由無機填料與相變材料攪拌混合得到。

更為優(yōu)選的，所用無機填料份數(shù)為10～50質(zhì)量份，所用相變材料份數(shù)為40～100質(zhì)量份。

更為優(yōu)選的，所述無機填料包括二氧化硅、氧化鋁和炭黑中的一種或兩種以上的組合。

更為優(yōu)選的，所述的相變材料包括石蠟和脂肪酸中的一種或兩種以上的組合。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果：

本發(fā)明的48V系統(tǒng)鋰電池組電源散熱方案，有效解決相變材料滲漏的問題，具有形狀多樣、施工簡單等優(yōu)點?？梢杂行У匕?8V系統(tǒng)的溫度控制在60℃以內(nèi)，保證電池的放電量，保證48V系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，提高其工作安全性。在48V系統(tǒng)鋰電池組電源中具有應(yīng)用價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明改進后的48V鋰離子電池組裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。除非特別說明，本發(fā)明采用的材料、設(shè)備和方法為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)市購的材料、設(shè)備和常規(guī)使用的方法。以下實施例中所述的原料份數(shù)均為質(zhì)量份。

實施例1

光/濕固化的熱整流材料由以下步驟制備得到：

(1)將10份二氧化硅與40份石蠟攪拌復(fù)合，制得復(fù)合相變材料。

(2)在通有N₂的攪拌釜中加入1份的四氫呋喃與丁酸丁酯混合液(四氫呋喃與丁酸丁酯質(zhì)量比為1:1)，攪拌均勻，然后加入30份六亞甲基二異氰酸酯(HDI)三聚體，邊攪拌邊緩慢升溫至40℃，再加入0.5份1,4-對苯二酚、0.3份二月桂酸二丁基錫以及80份步驟(1)得到的復(fù)合相變材料粉體，邊攪拌邊反應(yīng)3小時左右，緩慢滴加10份丙烯酸羥乙酯(HEA)，恒溫繼續(xù)反應(yīng)15分鐘，緩慢升溫至50℃，繼續(xù)反應(yīng)3小時，再加入0.5份的光引發(fā)劑IRGACURE 184(CAS No.：947-19-3)，繼續(xù)攪拌30分鐘，停止反應(yīng)，得到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)/復(fù)合相變材料預(yù)聚體，冷卻后密封備用。

(3)將步驟(2)制得的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)/復(fù)合相變材料預(yù)聚體90℃熔融后按尺寸要求鋪展在PTFE基材上并壓合，再將樣品在UV固化、室溫濕固化3天，得到經(jīng)光/濕固化的熱整流材料。

實施例2

光/濕固化的熱整流材料由以下步驟制備得到：

(1)將50份二氧化硅與100份石蠟攪拌復(fù)合，制得復(fù)合相變材料。

(2)在通有N₂的攪拌釜中加入2份的四氫呋喃與丁酸丁酯混合液(四氫呋喃與丁酸丁酯質(zhì)量比為9:1)，攪拌均勻，然后加入80份六亞甲基二異氰酸酯(HDI)三聚體，邊攪拌邊緩慢升溫至60℃，再加入2份1,4-對苯二酚、1.6份二月桂酸二丁基錫以及500份步驟(1)得到的復(fù)合相變材料粉體，邊攪拌邊反應(yīng)6小時左右，緩慢滴加35份丙烯酸羥乙酯(HEA)，恒溫繼續(xù)反應(yīng)45分鐘，緩慢升溫至90℃，繼續(xù)反應(yīng)6小時，再加入2份的光引發(fā)劑DAROCUR 1173(CAS No.：7473-98-5)，繼續(xù)攪拌60分鐘，停止反應(yīng)，得到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)/復(fù)合相變材料預(yù)聚體，冷卻后密封備用。

(3)將步驟(2)制得的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)/復(fù)合相變材料預(yù)聚體140℃熔融后按尺寸要求鋪展在PTFE基材上并壓合，再將樣品在UV固化、室溫濕固化10天，得到經(jīng)光/濕固化的熱整流材料。

實施例3

光/濕固化的熱整流材料由以下步驟制備得到：

(1)將30份氧化鋁與80份硬脂酸攪拌復(fù)合，制得復(fù)合相變材料。

(2)在通有N₂的攪拌釜中加入1.5份的四氫呋喃與丁酸丁酯混合液(四氫呋喃與丁酸丁酯質(zhì)量比為5:1)，攪拌均勻，然后加入55份六亞甲基二異氰酸酯(HDI)三聚體，邊攪拌邊緩慢升溫至50℃，再加入1份1,4-對苯二酚、1份二月桂酸二丁基錫以及290份步驟(1)得到的復(fù)合相變材料粉體，邊攪拌邊反應(yīng)4小時左右，緩慢滴加20份丙烯酸羥乙酯(HEA)，恒溫繼續(xù)反應(yīng)30分鐘，緩慢升溫至70℃，繼續(xù)反應(yīng)4小時，再加入1份的光引發(fā)劑IRGACURE 127(CAS No.：474510-57-1)，繼續(xù)攪拌45分鐘，停止反應(yīng)，得到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)/復(fù)合相變材料預(yù)聚體，冷卻后密封備用。

(3)將步驟(2)制得的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)/復(fù)合相變材料預(yù)聚體110℃熔融后按尺寸要求鋪展在PTFE基材上并壓合，再將樣品在UV固化、室溫濕固化6天，得到經(jīng)光/濕固化的熱整流材料。

實施例4

光/濕固化的熱整流材料由以下步驟制備得到：

(1)將10份炭黑與40份石蠟攪拌復(fù)合，制得復(fù)合相變材料。

(2)在通有N₂的攪拌釜中加入1份的四氫呋喃與丁酸丁酯混合液(四氫呋喃與丁酸丁酯質(zhì)量比為6:1)，攪拌均勻，然后加入60份六亞甲基二異氰酸酯(HDI)三聚體，邊攪拌邊緩慢升溫至55℃，再加入1.5份1,4-對苯二酚、1.2份二月桂酸二丁基錫以及350份步驟(1)得到的復(fù)合相變材料粉體，邊攪拌邊反應(yīng)4小時左右，緩慢滴加25份丙烯酸羥乙酯(HEA)，恒溫繼續(xù)反應(yīng)30分鐘，緩慢升溫至40℃，繼續(xù)反應(yīng)4小時，再加入1.5份的光引發(fā)劑IRGACURE 2959(CAS No.：106797-53-9)，繼續(xù)攪拌40分鐘，停止反應(yīng)，得到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)/復(fù)合相變材料預(yù)聚體，冷卻后密封備用。

(3)將步驟(2)制得的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)/復(fù)合相變材料預(yù)聚體100℃熔融后按尺寸要求鋪展在PTFE基材上并壓合，再將樣品在UV固化，室溫濕固化4天，得到經(jīng)光/濕固化的熱整流材料。

在現(xiàn)有的48V鋰離子電池組基礎(chǔ)上，分別嵌入上述實施例1-4制得的經(jīng)光/濕固化的熱整流材料。如圖1所示，最后得到的裝置包括若干方形電池1組成的電池組、經(jīng)光/濕固化的熱整流材料2、BMS基板4、絕緣層3、繼電器、保險絲組成；經(jīng)光/濕固化的熱整流材料2在兩個相鄰的方形電池1之間的1～2毫米間隙處嵌入，電池組底部由絕緣層3包裹，BMS基板4設(shè)置在電池組頂部。絕緣層3是本領(lǐng)域常用的絕緣材料。48V鋰離子電池組嵌入熱整流材料前后溫控效果如表1所示。

表1 48V鋰離子電池組整流溫控效果

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。