电池散热装置的制作方法

文档序号:11180642
电池散热装置的制造方法

本实用新型属于电池热管理技术领域,特别是涉及一种电池散热装置。



背景技术:

在电动汽车、工业电子、消费类电子、机房、储能电站及UPS等领域,所用电池模组在工作时会产生大量的热,这种热量如果不能及时散走,会使电池模组的温度或者环境温度不断上升,高温会严重影响到电池模组的运行安全和寿命,因此需要进行各种热管理,使得电池模组的各个电池单体在适合的温度范围内进行工作。

目前,热管被逐渐使用在电池模组的热管理上,当前热管主要是放在电池模组的底部,通过热管将电池模组底部的热量导走。但是,在电池模组的散热中,靠近每个电池单体的正极柱和负极柱的位置,散热量是最高的。因而,将热管放在电芯的底部,通过热管将电芯底部的热量导走这种散热方式,会造成电芯底部和顶部的温度差异很大,进而对电芯的寿命造成影响。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有的将热管放在电芯的底部,通过热管将电芯底部的热量导走这种散热方式,造成电芯底部和顶部的温度差异很大,进而对电芯的寿命造成影响的缺陷,提供一种电池散热装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:

提供一种电池散热装置,包括由多排方形电池单体堆叠形成的电池模组、多个呈扁平状的多孔热管及连接在每一所述多孔热管两端的冷凝器,每一所述方形电池单体具有面积较大且相对设置的两个大散热面,所述多个多孔热管贴附于每排方形电池单体的大散热面上且两端突出所述电池模组,所述多孔热管的两端封闭以形成第一封闭端及第二封闭端,所述多孔热管内部设置有由第一封闭端向第二封闭端延伸的多个微通道孔,所述微通道孔内充装有可相变的制冷剂。

可选地,每排方形电池单体的同侧的大散热面在同一平面。

可选地,所述多个多孔热管其中一部分夹设于相邻两排方形电池单体的相对的两个大散热面之间,所述多个多孔热管另一部分贴附于最外侧的两排方形电池单体的外侧的大散热面上。

可选地,所述多个多孔热管其上边缘与电池模组顶面的距离小于其下边缘与电池模组底面的距离。

可选地,所述第一封闭端内侧设置有第一空腔,所述第二封闭端的内侧设置有第二空腔,所述多个微通道孔的一端与所述第一空腔连通,所述多个微通道孔的另一端与所述第二空腔连通。

可选地,所述多孔热管内部具有相互隔绝的多个回路结构,每一所述回路结构包括多个相通的所述微通道孔。

可选地,所述多孔热管的蒸发段通过导热胶贴附在所述大散热面上,所述多孔热管的冷凝段通过导热胶与冷凝器粘接。

可选地,所述冷凝器为翅片、液冷热交换器、水冷板、铜板或铝板。

根据本实用新型的电池散热装置,在每排方形电池单体的大散热面上设置有多孔热管,且每一多孔热管两端连接一冷凝器,多孔热管的两端封闭以形成第一封闭端及第二封闭端,多孔热管内部设置有由第一封闭端向第二封闭端延伸的多个微通道孔,微通道孔内充装有可相变的制冷剂。这样,多孔热管贴附在电池模组上的部分形成蒸发段,多孔热管与冷凝器连接的两端形成为冷凝段,液态的制冷剂在多孔热管的蒸发段吸收电池模组的热量并汽化,气态的制冷剂通过多个微通道孔流入多孔热管的冷凝段,在冷凝段将热量传递给冷凝器并液化,然后回流至多孔热管的蒸发段,以此,电池模组的热量通过冷凝器带走(散发到空气中或通过冷却水带走)。从而,通过每排方形电池单体的大散热面上贴附的多孔热管,使得电池模组工作时产生的热量能够及时散发,使电池模组底部和顶部温差减小,提升整个电池散热装置的散热效率,以满足电池模组大倍率放电的特性,从而有效提升电芯寿命。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的电池散热装置的立体图;

图2是本实用新型一实施例提供的电池散热装置的俯视图;

图3是本实用新型一实施例提供的电池散热装置的侧视图;

图4是本实用新型一实施例提供的电池散热装置其多孔热管的示意图(透视);

图5是本实用新型一实施例提供的多孔热管其横截面的示意图;

图6是本实用新型另一实施例提供的电池散热装置其多孔热管的示意图(透视);

图7是本实用新型另一实施例提供的多孔热管其横截面的示意图。

说明书中的附图标记如下:

1、电池模组;11、方形电池单体;111、大散热面;112、极柱;

2、多孔热管;21、第一封闭端;22、第二封闭端;23、微通道孔;231、齿状结构;24、第一空腔;25、第二空腔;

3、多孔热管;31、第一封闭端;32、第二封闭端;33、回路结构;34、微通道孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

如图1至图5所示,本实用新型一实施例提供的电池散热装置,包括由多排方形电池单体11堆叠形成的电池模组1、多孔热管2及连接在每一所述多孔热管2两端的冷凝器(图中未示出)。

本实施例中,所述冷凝器为翅片、液冷热交换器、水冷板、铜板或铝板。

如图1至图3所示,每一所述方形电池单体11具有面积较大且相对设置的两个大散热面111,所述多排方形电池单体11的极柱112(正极柱及负极柱)在所述电池模组1的顶面上呈多排多列排布,所述多个多孔热管2贴附于每排方形电池单体11的大散热面111上且两端突出所述电池模组1。其中,排的方向为图2中的左右方向;列的方向为图2中的上下方向。

本实施例中,多孔热管2贴附在电池模组1上的部分形成蒸发段,多孔热管2与冷凝器连接的两端形成为冷凝段。多孔热管2的两端均连接有冷凝器,散热速度更快、散热效果更好。

本实施例中,所述多孔热管2的蒸发段通过导热胶贴附在所述大散热面111上,所述多孔热管2的冷凝段通过导热胶与冷凝器粘接。

本实施例中,每排方形电池单体11的同侧的大散热面111在同一平面,即每排方形电池单体11的所有方形电池单体11在形成排的方向上边缘对齐。另外,多排方形电池单体11的排布方式一致。

如图3所示,所述大散热面111上的多个多孔热管2其中一部分夹设于相邻两排方形电池单体11的相对的两个大散热面111之间,即此位置的多孔热管2的两侧表面与相邻两排方形电池单体11的相对的两个大散热面111贴附。所述大散热面111上的多个多孔热管2另一部分贴附于最外侧的两排方形电池单体11的外侧的大散热面111上。

如图1所示,图中电池模组1包括四排电池单体11,每排电池单体11具有四个电池单体11。然而,在其它实施例中,电池模组1也可以是两排、三排或5排以上,而每排电池单体11的单体电池11的数量为两个以上。

如图3所示,所述大散热面111上的多个多孔热管2其上边缘与电池模组1顶面的距离小于其下边缘与电池模组1底面的距离。即,所述大散热面111上的多个多孔热管2更为靠近电池模组的顶面设置,这样,所述大散热面111上的多个多孔热管2更为靠近极柱112。这样,使得每个电池单体的极柱112附近位置的较大的热量能够及时散发,减小电池模组底部和顶部温差。

本实施例中,如图4及图5所示,所述多孔热管2的两端封闭以形成第一封闭端21及第二封闭端22,所述多孔热管2内部设置有由第一封闭端21向第二封闭端22延伸的多个微通道孔23。所述第一封闭端21内侧设置有第一空腔24,所述第二封闭端22的内侧设置有第二空腔25,所述多个微通道孔23的一端与所述第一空腔24连通,所述多个微通道孔23的另一端与所述第二空腔25连通,以使得多个微通道孔23相互独立并相互连通。

本实施例中,如图4及图5所示,多孔热管2呈扁平状,即多孔热管2为微通道多孔扁管,所述微通道孔23内充装有一定量的可相变的制冷剂作为工作介质。制冷剂具有低沸点的特性,以在吸收电池模组1的热量时能够汽化,并且在与冷凝器换热后能够液化。

本实施例中,所述多孔热管2的一端焊接形成第一封闭端21,所述多孔热管2的另一端焊接形成第二封闭端22。

然而,在其它实施例中,也可以采用以下方案:所述多孔热管2的一端通过插入一与所述多孔热管2横截面形状匹配的第一堵帽以形成第一封闭端21。所述多孔热管2的另一端通过插入一与所述多孔热管2横截面形状匹配的第二堵帽以形成第二封闭端22。

如图5所示,所述微通道孔23的内侧壁上设置有齿状结构231。一方面,齿状结构231能够在微通道孔23的孔径不增大的情况下,增大制冷剂与微通道孔23的接触面积,提升热传导效率。另一方面,微通道孔23的内侧壁的齿状结构231类似于毛细结构,使得微通道孔23形成类似的毛细孔,有利于液化的制冷剂由冷凝段回流至蒸发段,以形成制冷剂的内循环。

上述实施例的电池散热装置其工作原理如下:

每排方形电池单体11的大散热面111上贴附的多孔热管2的蒸发段吸收大散热面111散发的热量,液态的制冷剂在各个多孔热管2的蒸发段吸收电池模组1的热量后汽化,气态的制冷剂通过多个微通道孔23流入多孔热管2两端的冷凝段,在冷凝段位置将热量传递给冷凝器并液化,然后回流至多孔热管2的蒸发段,以此,电池模组1的热量通过冷凝器带走。

根据本实用新型上述实施例的电池散热装置,通过每排方形电池单体的大散热面上贴附的多孔热管,使得电池模组工作时产生的热量能够及时散发,使电池模组底部和顶部温差减小,提升整个电池散热装置的散热效率,以满足电池模组大倍率放电的特性,从而有效提升电芯寿命。

图6-7是本实用新型另一实施例的电池散热装置。本实施例中,所述多孔热管3的两端封闭以形成第一封闭端31及第二封闭端32,所述多孔热管3内部具有相互隔绝的多个回路结构33,每一所述回路结构33包括多个相通的微通道孔34。

本实施例中,如图6及图7所示,每一所述回路结构33中横向两侧的孔壁331延伸至与所述第一封闭端31及第二封闭端32相接,每一所述回路结构33中位于横向两侧的孔壁331之间的孔壁332与所述第一封闭端31及第二封闭端32间隔。由此,每一所述回路结构33中的一端在孔壁332与第一封闭端31之间的空间相通,每一所述回路结构33中的另一端在孔壁332与第二封闭端32之间的空间相通。

本实施例中,如图6所示,多个所述回路结构33中微通道孔34的数量相同,图6中每一所述回路结构33中的微通道孔34的数量均为两个。

然而,在其它实施例中,每一所述回路结构33中的微通道孔34的数量也可以是均为三个或以上。

并且,在其它实施例中,也可以是,多个所述回路结构中包含至少两种数量的微通道孔。即,一部分所述回路结构中微通道孔的数量相同,另一部分所述回路结构中微通道孔的数量不同。例如,一部分所述回路结构中微通道孔的数量为两个,另一部分所述回路结构中微通道孔的数量为三个。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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