一种柱状锂离子电池组快速水冷散热装置的制作方法

本发明涉及一种电池散热装置，尤其涉及一种柱状锂离子电池组快速水冷散热装置。

背景技术：

锂离子电池作为一种高电压、高循环寿命、高能量密度的环保无污染电池，被广泛应用作电动汽车动力，具有广阔的应用前景。但是锂离子电池在使用过程中会产生大量热量，进而造成温度的升高，严重影响其使用寿命和使用过程中的安全性。如何对使用过程中的锂离子电池组进行散热降温，使其在适宜的温度下工作，是目前电动汽车领域的研究重点之一。

目前，锂离子电池组的散热方式主要分为风冷和水冷两种方式。风冷是采用外界灌入的风或者风扇产生的风对电池组进行散热。由于电动汽车空间有限，电池组结构紧凑，电池之间间隙较小，风冷会造成降温不均匀，位于电池组的中心位置温度较其余位置要高，这会进一步影响电池组的寿命。

水冷是采用循环水将电池组散发的热量带走，进而降低其温度的方法。水冷对电池组的降温效果明显，适用于电动汽车的动力电池组系统。目前，电池组水冷装置的流道设计比较复杂且设计不合理，难以实现电池组的快速散热降温。

又如，中国专利局于2016年3月23日公开了一份CN 105428752 A号专利文献，名为一种圆柱形电池水冷散热器。该水冷散热器包括散热芯、防水挡板、水室底板、水室挡板、水室盖板和进出水口。散热芯包含最少两组子散热芯，子散热芯由一根或多根多孔扁管沿散热器的高度方向并排组成，子散热芯沿散热器的宽度方向并排组成散热芯。多孔扁管与圆柱形电芯接触的部分被冲压成与电芯贴合的波浪形。多孔扁管的两端穿过防水挡板，电池模块的电芯安放在子散热芯与子散热芯以及两端防水挡板围成的空间内，通过子散热芯散热。该发明中，多孔扁管的流道截面积较小，很难实现电池组的快速散热降温。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有柱状锂离子电池组水冷装置的缺点，提供一种能够实现电池组快速散热降温的水冷装置。通过传热管与水冷夹套的套接配合，以及使用导流壁将水冷夹套内的循环流腔分隔成多个直流型流道来实现该目的。

为了达到所述目的，本实用新型采用如下技术方案：包括入水口、出水口以及水冷夹套，所述入水口和所述出水口设置在所述水冷夹套上，其特征在于：还包括传热管，所述传热管与所述水冷夹套上的冷却孔套接，所述水冷夹套内设置有循环流腔与隔流板，所述隔流板连接所述冷却孔侧壁外侧形成导流壁，所述导流壁将所述循环流腔分隔成多个决定流体循环方向的直流型流道。

由此，所述导流壁分隔出的直流型流道较畅通，产生的流体阻力小，便于快速散热。

作为一种优选，任意相邻所述冷却孔中心距均相等。

由此，平行导流壁间的流道宽度相等且导流壁上相邻的冷却孔距离相等，流速与流量均匀。

作为一种优选，所述冷却孔径向截面外侧形状为圆形。

由此，冷却孔径向截面外侧形状为圆形时，不会出现在某个部位热量集中的现象。

作为一种优选，单个所述冷却孔侧壁外侧被固定在其上的阻流隔板分隔成对称的若干部分。

由此可以避免冷却孔侧壁外侧被隔流板分隔开的部分流体不均匀引起的电池散热不均的问题。

作为一种优选，所述传热管和所述冷却孔侧壁之间设置有导热层，以提高两侧壁间的导热性能。

作为一种优选，所述入水口和所述出水口轴线分别平行于与其直接连通的直流型流道。

由此，水冷夹套内靠近入水口和出水口的部位流体流动顺畅。

作为一种优选，所述传热管选用热导率较高的材料铝或铜。

作为一种优选，还包括分别位于所述传热管两端的上夹板和下夹板，所述传热管与所述上夹板和所述下夹板上的固定孔套接。

由此，对传热管的相对位置进行固定。

作为一种优选，沿所述直流型通道延伸方向布置的相邻所述冷却管侧壁相接触。

由此，此时不再需要设置隔流板，流道内冷却水流动简单，阻力小。

综上，与现有技术相比，本实用新型有以下优点：使用隔流板连接冷却孔侧壁外侧形成导流壁，将水冷夹套内的循环流腔分隔成多个直流型流道以减小流体的阻力，便于在大流速下对电池组进行散热降温，降温速度快。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例结构示意图。

图2是图1中水冷夹套的结构示意图。

图3是本实用新型一种实施例中水冷夹套剖面图，图中箭头表示该实施例中的流型结构。

图中标号如下：

1．入水口，2．出水口，3．传热管，4．水冷夹套，5．冷却孔，6．上夹板，7．下夹板，8．隔流板。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，入水口1与出水口2设置在水冷夹套4侧部，冷却水通过入水口1进入水冷夹套4，循环后通过出水口2流出。循环流腔指的是在不加入隔流板8的情况下，水冷夹套4内表面与冷却孔5外侧面形成的腔体。隔流板8连接冷却孔5侧壁外侧形成导流壁，导流壁将循环流腔分隔成了多个决定流体循环方向的直流型通道。冷却水在所述直流型通道中流动阻力小，流线形状简单，适用于流速较大的情况，便于快速散热。

电池安置在传热管3内，能够避免由于水冷夹套4漏水引起的安全问题，提高装置的安全性。电池工作过程中散发的热量经由传热管3传递到水冷夹套4上的冷却孔5的侧壁上，再由水冷夹套4内的冷却水带走，从而起到对电池组散热降温的作用。任意相邻冷却孔5中心矩均相等，此时平行导流壁间的流道宽度相等且导流壁上相邻的冷却孔5距离相等，不同流道内冷却水的流速与流量均匀，散热均衡。传热管3采用铝或铜制成，这两种金属导热系数大，散热效果好。为了减小传热管3与冷却孔5间的传热热阻，使电池组散发的热量更快的传递到水冷夹套4内的冷却水中，因此在传热管3与冷却孔5之间设有导热层，导热层材料可选用导热姆。

冷却孔5的径向截面外侧形状为圆形。圆形截面能够保证散热均匀，不会出现某个区域热量集中的情况。冷却孔5的侧壁外侧被固定在其上的隔流板8分隔成对称的若干部分。这样可以避免由于流道结构不规则引起的冷却液流动不均匀的问题，最终目的在于保证电池均匀散热。入水口1和出水口2轴线平行于与其直接连通的直流型流道，以保证入水口1和出水口2附近的冷却水流动顺畅。

传热管3两端还设置有上夹板6和下夹板7，传热管3与上夹板6和下夹板7上的开设的固定孔套接，以限制传热管3的移动。

沿直流型流道延伸方向布置的相邻冷却管之间的间距会对冷却水阻力产生影响，当所述相邻冷却孔5侧壁接触设置时，冷却水阻力最小。

以上说明仅仅是对本实用新型的解释，使得本领域普通技术人员能完整的实施本方案，但并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，这些都是不具有创造性的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。