阅读说明：本技术 一种专用于锂电池及锂电池箱的热管 (Heat pipe special for lithium battery and lithium battery box ) 是由 张三学 雷政军 翟腾飞 刘毅 郑高锋 于 2021-08-05 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种专用于锂电池及电池箱的热管,包括：壳体、吸附芯、和导热工质,所述导热工质为具有导热性能,且可抑制电池电解液燃烧的介质,所述壳体下端设有释放结构；在温度或压力未超过阈值时,导热工质可以将电池或电池箱内部的温度均衡或传至壳体外的冷却器件上,当电池或电池箱内部温度过高时,热管内的温度和压力也随之增大,当热管温度或压力达到阈值时,所述的释放结构启动,释放出可抑制电池电解液燃烧的介质。(The application discloses heat pipe of lithium cell and battery box is exclusively used in includes: the battery electrolyte adsorption device comprises a shell, an adsorption core and a heat conduction working medium, wherein the heat conduction working medium is a medium which has heat conduction performance and can inhibit the combustion of the battery electrolyte, and a release structure is arranged at the lower end of the shell; when the temperature or the pressure does not exceed the threshold value, the heat conducting working medium can balance or transfer the temperature inside the battery or the battery box to a cooling device outside the shell, when the temperature inside the battery or the battery box is overhigh, the temperature and the pressure inside the heat pipe are increased, and when the temperature or the pressure inside the heat pipe reaches the threshold value, the release structure is started to release a medium capable of inhibiting the combustion of the electrolyte of the battery.)

一种专用于锂电池及锂电池箱的热管

技术领域

本申请涉及锂电池

技术领域

，具体涉及一种专用于锂电池及锂电池箱的热管。

背景技术

近年来，锂电池技术得到快速发展，已用到越来越多的领域。但是由于锂电池的原理和构造特性，在反复使用过程中常因内阻发热产生较大热量，而且热量会逐渐增加。如果堆积的热量无法得到有效散发，则会影响电池使用的稳定性，并且缩短锂电池使用寿命。温度进一步升高，里面的电解液和溶剂就会分解、燃烧、爆炸。考虑到安全性问题，目前锂电池的单体体积非常小，电池容量都做的不太高。

目前市场针对于电池热失控后的火灾，主要的处理方法为传统的灭火剂灭火，而该方法只能将电池外部的火源扑灭，无法从电池内部根源进行灭火，而电池内部的热失控继续进行，会导致电池的二次复燃。

热管是一种超导体，一般由壳体、吸液芯和导热工质组成，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。其工作原理为，当热管的一端受热时导热工质蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠重力或毛细力的作用流回蒸发段。如此循环不己，热量由热管的一端传至另一端，从而达到导热的目的。目前市场上的热管只具备导热功能，兼顾消防灭火作用的热管不多。

专利号CN111912268A公开了一种具有导热和消防功能的热管，热管底部与容器连接，该容器内储存导热消防介质，容器上设置释放管组，释放管组上设置有阀门。采用此结构常温下可以导热，在电池包故障起热时，容器中的介质会喷射到电池包内，达到降温和灭火的目的。

专利号CN212914289U公开了一种具有灭火与导热功能的电池包热管装置，该装置包括具有热管结构的热管组和设置在热管组下部的药剂容器，且热管组围合成平底U型空间，U型空间内部为用于放置电芯的电芯槽；该装置还包括连接热管组上部的喷管内，并与电芯直接接触，电芯正常工作时该装置发挥其导热功能，防止电芯温度过高，当电芯失火或异常升温时，该装置内部的药剂喷出，以实现消防功能。

以上对比例，容器内装有导热消防介质，当温度和压力到达一定阈值时，释放管组释放消防物质，达到消防功能。但这两种方案都具有单独的介质储存容器，结构复杂，不太容易实现。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请采用的技术方案如下：

本申请提供一种专用于锂电池及电池箱的热管，包括：壳体、吸附芯、和导热工质，其特征在于，所述导热工质为具有导热性能，且可抑制电池电解液燃烧的介质，所述壳体下端设有释放结构；在温度或压力未超过阈值时，导热工质可以将电池或电池箱内部的温度均衡或传至壳体外的冷却器件上，当电池或电池箱内部温度过高时，热管内的温度和压力也随之增大，当热管温度或压力达到阈值时，所述的释放结构启动，释放出可抑制电池电解液燃烧的介质。

在本申请提供的实施例中，所述释放结构为易熔金属块、泄爆膜、泄爆阀、感温玻璃球中的一种或几种。

在本申请提供的实施例中，所述热管内的导热工质体积大于热管内部容积的30％。

在本申请提供的实施例中，所述热管内的导热工质为水、全氟酮、五氟乙烷、二氟甲烷、二氟一氯一溴甲烷、三氟一溴甲烷、四氟二溴乙烷、七氟丙烷、三氟甲烷、二氟溴甲烷、一氯一溴甲烷、二氟二溴甲烷、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、氟化亚磷酸盐/磷酸盐中的一种或几种。

在本申请提供的实施例中，所述热管内的吸液芯为单层或多层网芯、烧结粉末管芯、轴向槽道式管芯中的一种。

在本申请提供的实施例中，所述热管壳体为圆柱状、扁平状或方形中的一种。

本申请还提供一种锂电池，包括上述热管。

本申请还提供一种锂电池的电池箱，包括上述的热管。

与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

利用热管导热原理，在热管空腔中加入具有抑制电解液燃烧的功能的导热工质，热管壳体上有导热工质释放结构，在温度或压力未超过阈值时，热管通过管内的导热工质，将电芯或电池箱内部的热量传至外部。当电芯或电池组的温度过高时，热管内的温度和压力到达一定阈值，所述释放结构启动并释放具有抑制电解液燃烧的功能的导热工质，从而预防或扑灭电池及电池箱内部的火灾。

本申请的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本申请的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为带有刻槽的热管示意图。

图2为带有泄爆膜的热管示意图。

图3为带有易熔合金块的热管示意图。

图4为感温玻璃泡的热管局部示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

下面结合附图和具体的实施例对本申请的技术方案进行详细说明。

本申请提供一种专用于锂电池及电池箱的热管，包括：壳体、吸附芯、和导热工质，其特征在于，所述导热工质为具有导热性能，且可抑制电池电解液燃烧的介质，所述壳体下端设有释放结构；在温度或压力未超过阈值时，导热工质可以将电池或电池箱内部的温度均衡或传至壳体外的冷却器件上，当电池或电池箱内部温度过高时，热管内的温度和压力也随之增大，当热管温度或压力达到阈值时，所述的释放结构启动，释放出可抑制电池电解液燃烧的介质。

在本申请提供的实施例中，所述释放结构为刻槽、易熔金属块、泄爆膜、泄爆阀、感温玻璃球中的一种或几种。

在本申请提供的实施例中，所述热管内的导热工质体积大于热管内部容积的30％。

在本申请提供的实施例中，所述热管内的导热工质为水、全氟酮、五氟乙烷、二氟甲烷、二氟一氯一溴甲烷、三氟一溴甲烷、四氟二溴乙烷、七氟丙烷、三氟甲烷、二氟溴甲烷、一氯一溴甲烷、二氟二溴甲烷、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、氟化亚磷酸盐/磷酸盐中的一种或几种。

在本申请提供的实施例中，所述热管内的吸液芯为单层或多层网芯、烧结粉末管芯、轴向槽道式管芯中的一种。

在本申请提供的实施例中，所述热管壳体为圆柱状、扁平状或方形中的一种。

本申请还提供一种锂电池，包括上述热管。

本申请还提供一种锂电池的电池箱，包括上述的热管。

实施例1

如图1所示，热管1上有刻槽2，热管1抽真空，注入导热工质，导热工质为氟一氯一溴甲烷。平时电池正常工作时，电池产生的热量由热管传至外部，当电池出现异常情况或热失控时，热管内的压力也急剧升高，当到达阈值0.5MPa时，刻槽2破裂，释放出氟一氯一溴甲烷，从而预防或扑灭电池内部火灾。

实施例2

如图2所示，热管1上有泄爆膜3，热管1抽真空，注入导热工质，导热工质为二氟甲烷。平时电池正常工作时，电池产生的热量由热管传至外部，当电池出现异常情况或热失控时，热管内的压力也急剧升高，当到达阈值0.7MPa时，泄爆膜3破裂，释放出二氟甲烷，从而预防或扑灭电池内部火灾。

实施例3

如图3，热管1上镶有易熔合金块4，易熔合金4在200℃融化。导热工质为二氟甲烷和五氟乙烷的混合物。当热管的温度达到200℃时，易熔金属块9融化，释放出氟甲烷和五氟乙烷。

实施例4

如图4，方形热管1内，抽真空，注入导热工质，其中导热工质为全氟己酮，消防灭火介质释放结构为150℃就能爆破的感温玻璃泡5。平时电池正常工作时，电池产生的热量由热管传至外部，当电池出现异常情况或热失控时，热管温度达到150℃，感温玻璃泡5破裂，释放出灭火介质全氟己酮，从而预防或扑灭电池内部火灾。

尽管本申请的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本申请的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本申请并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。