一种抽风式锂电池散热模组结构的制作方法

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种抽风式锂电池散热模组结构。

背景技术：

随着电动汽车的发展，锂离子电池越来越多的应用在电动汽车上。锂电池是目前电动车上最常用的电池种类之一，虽然其从诞生至今时间并不算长，但凭借能量密度高、循环使用寿命长等特点迅速占据了电动汽车电池市场的绝大部分江山。乘用车的大小决定电池组尺寸不能很大，锂离子电池要紧凑放置于车中。电动汽车会在多种场景使用，并且电池在使用过程中自身也会发热，电池散热也成为电动汽车电池急需解决的问题。

例如中国专利CN205159407U中公布了一种具有散热结构的电动汽车锂电池组安装箱，包括箱体和箱盖，所述箱体内部由隔板分隔成多个用于放置锂电池组的容置腔室，所述箱体以及隔板上设置有散热结构，所述散热结构包括散热孔，所述散热孔呈长条状通孔结构，阵列设置在所述箱体的三个侧面上以及所述隔板上。该发明中箱体的三个侧面以及隔板上均设置有散热孔结构、容置腔室内部的空开槽结构。该发明中通过散热孔进行散热，散热效率低，散热所需的时间过长。例如中国专利CN204375807U公开了一种电动汽车锂电池的散热安装结构，包括汽车底架、电池壳体和电池单元，电池单元安装在电池壳体内部，汽车底架上具有电池槽，电池槽的两端为开口；电池壳体设于电池槽内，电池壳体的外侧面设有若干与电池壳体一体的散热筋板，所有散热筋板相互平行，散热筋板与电池壳体垂直，两块相邻的散热筋板之间形成自电池槽一端至电池槽另一端的风道；电池壳体的上方设有盖板，盖板的两侧通过紧固件与汽车底架连接，盖板的下面设有若干三角顶块，三角顶块位于两个相邻散热筋板之间，该发明中由于风道的存在使得散热效率相对得到高，但散热效率仍然不够显著。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的散热效率低的问题，本实用新型提供了一种抽风式锂电池散热模组结构，为了解决电池散热问题，在解决电池散热的同时，电池做成多个模块，方便组装。

本实用新型提供了一种抽风式锂电池散热模组结构，包括散热模组a、散热模组b、软管I、软管II、抽风机和控制装置；所述软管I安装于散热模组a的左侧，所述软管II安装于散热模组b的右侧；所述软管II一端连接散热模组b的右侧，另一端连接抽风机；所述控制装置安装于抽风机的外侧。

进一步的，所述散热模组a包括模组构件、底板、抽风塑胶公头和抽风塑胶母头；所述模组构件的底部安装底板；所述抽风塑胶公头安装于模组构件的左侧顶部；所述抽风塑胶母头安装于模组构件的右侧顶部。

进一步的，所述模组构件由铝支架、温控开关和锂电池模组构成；所述锂电池模组安装于铝支架的中间位置；所述温控开关安装于锂电池模组外部的任意位置。

进一步的，所述铝支架由四个T型横支架和四个T型竖支架组成，其中四个T型横支架的平面端朝下，凸出端朝上，进行首尾依次连接成一矩形框；该矩形框作为铝支架的底部，矩形框的四角各焊接一个T型竖支架，T型竖支架相对于底部矩形框为垂直状态，该矩形框作为铝支架的底部，且矩形框的四角各焊接一个T型竖支架，该T型竖支架相对于底部矩形框为垂直状态，沿矩形框边沿处同一纵向方向上的两个T型竖支架凸出端相互对应。这样设计的目的是具备牢固、可靠、稳定、抗震和方便安装的特点。

进一步的，所述底板安装在T型横支架的平面端，该底板采用隔热材料。由于锂电池模组可安装于机箱内，隔热底板可防止，铝电池组的热量通过底板传给电动汽车的其他部件，造成损坏。

进一步的，所述抽风塑胶公头由直角弯头I、底座I和凸台I构成；所述直角弯头I位于凸台I的上平面；所述底座I位于凸台I的下方。

进一步的，所述抽风塑胶母头由直角弯头II、底座II和凸台II构成；所述直角弯头II位于凸台II的上平面；所述底座II位于凸台II的下方。散热模组通过抽风塑胶公头与抽风塑胶母头连接设计，可以在生产中根据不同的需求增加散热模组。

进一步的，所述直角弯头I分为水平段和垂直段；所述直角弯头I的水平段和垂直段的截面均为环形，大小一致，直角处通过圆弧线过渡。

进一步的，所述直角弯头II分为水平段和垂直段，直角弯头II的水平段朝向为散热模组a的右侧，直角弯头II的截面为环形，其环形的内径与直角弯头I的外径相同，抽风塑胶公头的直角弯头I与抽风塑胶母头的直角弯头II相互配对。

进一步的，所述散热模组两侧均为抽风塑胶公头。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型中使用抽风机进行降温，能够提高散热效率；

(2)本实用新型中的散热模组通过抽风塑胶公头与抽风塑胶母头连接设计，可以在生产中根据不同的需求增加散热模组；

(3)本实用新型中存在控制装置，可以实现自动降温；

(4)本实用新型中的铝支架和底板设计，具备牢固、可靠、稳定、抗震和方便安装的特点；

(5)本实用新型中的散热模组中存在缝隙，可进一步利于锂电池模组的散热。

附图说明

图1是锂电池散热模组结构的散热模组a示意图；

图2是锂电池散热模组结构的散热模组b示意图；

图3是抽风塑胶公头示意图；

图4是抽风塑胶母头示意图；

图5是锂电池散热模组结构整体示意图。

结合附图在其上标记：

1-铝支架，2-底板，3-抽风塑胶公头，4-抽风塑胶母头，6-T型横支架，7-直角弯头I，8-凸台I，9-底座I，10-直角弯头II，11-凸台II，12-底座II，13-软管I，14-软管II，15-抽风机，16-控制装置，31-抽风塑胶公头i，32-抽风塑胶公头ii，51-T型竖支架a、52-T型竖支架b、53-T型竖支架c、54-T型竖支架d。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

本实施方式披露了一种抽风式锂电池散热模组结构。如图5所示，包括散热模组a、散热模组b、软管I13、软管II14、抽风机15和控制装置16。所述软管I13安装于散热模组a的左侧，所述软管II14安装于散热模组b的右侧；所述软管II14一端连接散热模组b的右侧，另一端连接抽风机15；所述控制装置16安装于抽风机15的外侧。将该锂电池散热模组装入电池组机箱中，因电池组机箱空间有限，并且为密闭、防水，可采用此结构有效散热。

作为本实施方式中的实施例，如图1所示：散热模组a包括模组构件、底板2、抽风塑胶公头3和抽风塑胶母头4；模组构件的底部安装底板2；所述抽风塑胶公头3安装于模组构件的左侧顶部；抽风塑胶母头4安装于铝制模块的右侧顶部。本实施方式中，散热模组通过抽风塑胶公头与抽风塑胶母头连接设计，可以在生产中根据不同的需求增加散热模组；例如在生产中可根据不同型号的电动汽车所需要的锂电池模组的数目安装相同数量的散热模组，通过散热模组a的抽风塑胶公头3与抽风塑胶母头4依次左右相连。

作为进一步优选的，所述模组构件由铝支架1、温控开关和锂电池模组构成；所述铝支架1由四个T型横支架6和四个T型竖支架组成，其中四个T型横支架6的平面端朝下，凸出端朝上，进行首尾依次连接成一矩形框；该矩形框作为铝支架1的底部，矩形框的四角各焊接一个T型竖支架(包括T型竖支架a51、T型竖支架b52、T型竖支架c53、T型竖支架d54)，T型竖支架相对于底部矩形框为垂直状态；该矩形框作为铝支架1的底部，且矩形框的四角以逆时针方向分别焊接T型竖支架a51、T型竖支架b52、T型竖支架c53、T型竖支架d54，T型竖支架均相对于底部矩形框为垂直状态，T型竖支架a51的凸出端与T型竖支架d54的凸出端相互对应；T型竖支架b52的凸出端与T型竖支架c53的凸出端相互对应。

如图1所示，锂电池模组放置在铝支架1的中间位置，锂电池模组的底部安装在铝支架1的矩形框上部，锂电池模组的四边靠在四个T型横支架6的凸出端内侧，正好将锂电池模组固定于铝支架1内部，避免锂电池模组在使用过程中进行左右和前后方向移动，使得散热模组更加牢固、稳定；所述底板2安装在T型横支架6的平面端，设于铝支架1的底部；该底板2采用隔热材料，隔热材料分为多孔材料、热反射材料和真空材料三类。前者利用材料本身所含的孔隙隔热，因为空隙内的空气或惰性气体的导热系数很低，如泡沫材料、纤维材料等；热反射材料具有很高的反射系数，能将热量反射出去，如金、银、镍、铝箔或镀金属的聚酯、聚酰亚胺薄膜等；真空绝热材料是利用材料的内部真空达到阻隔对流来隔热；三种隔热材料均具有优异的隔热特性，但通过制作成本方面考虑，则选用多孔材料较为合适，本实施例中可采用塑胶制作底板2，且塑胶具有一定的抗震作用，使得该塑胶制作的底板2具有隔热和抗震的作用，防止在电动汽车行驶过程中产生上下震动损坏锂电池和散热模组。所述塑胶底板2通过粘贴剂固定于T型横支架6的平面；本实施例中所述粘贴剂采用强力胶。

作为进一步优选的，如图3所示，抽风塑胶公头3由直角弯头I7、底座I9和凸台I8构成。所述直角弯头I7位于凸台I8的上平面；所述底座I9位于凸台I8的下方。所述直角弯头I7分为水平段和垂直段；所述直角弯头I7的水平段和垂直段的截面均为环形，水平段和垂直段的截面的大小一致，直角处通过圆弧线过渡；直角弯头I7的水平段朝向为散热模组a的左侧，垂直段与凸台I8焊接在一起；所述凸台I8为圆柱体，设于底座I9的上平面，正中位置开有通孔I，通孔I贯穿凸台I8的上下圆形面；所述通孔I的直径与直角弯头I7的内径相同。所述底座I9为长方体，底座I9的长度与铝支架1的T型横支架6的长度一致，宽度与T型横支架6的平面宽度一致；底座I9的上平面中间位置开有一通孔II，该通孔II的直径超出凸台I8通孔I直径的1～2％，凸台I8的通孔I与通孔II位于同一中心轴线。

作为进一步优选的，如图4所示，抽风塑胶母头4由直角弯头II10、底座II12和凸台II11组成。底座II12上平面焊接凸台II11，直角弯头II10分为水平段和垂直段，水平段朝向为散热模组a的右侧，水平段和垂直段的截面也为环形，其环形的内径与直角弯头I7的外径相同，使得抽风塑胶公头3的直角弯头I7与抽风塑胶母头4的直角弯头II10相互配合；所述凸台II11为圆柱体，凸台II11的正中位置开有通孔III；通孔III贯穿凸台II11的上下圆形面；所述通孔III的直径与直角弯头II的内径大小一致。底座II12与底座I9的外形尺寸相同，所述底座II12为长方体，底座II12的长度与铝支架1的T型横支架6的长度一致，底座II12的宽度与T型横支架6的平面宽度一致。底座II12的上平面中间位置开有一通孔IV，该通孔IV的直径超出凸台II11通孔III直径的1～2％，凸台II11的通孔III与通孔IV位于同一中心轴线。所述温控开关安装于锂电池模组外侧任意位置，用于实时检测锂电池模组的热量；所述温控开关将信号传输给控制装置16，通过温控开关对锂电池模组进行实时温度监控。

作为进一步优选的，如图2所示，散热模组b两侧均为抽风塑胶公头3；所述散热模组b包括模组构件、底板、抽风塑胶公头i31和抽风塑胶公头ii32；所述模组构件的底部安装底板2；所述抽风塑胶公头i31安装于模组构件的左侧顶部；所述抽风塑胶公头ii32安装于铝制模块的右侧顶部。其中散热模组b中的模组构件、底板和抽风塑胶公头i31的尺寸、位置均与散热模组a中一致，区别在于所述散热模组b的抽风塑胶公头ii32代替散热模组a中的抽风塑胶母头4的位置，所述抽风塑胶公头ii32的尺寸与抽风塑胶公头i31一致，抽风塑胶公头ii32朝向散热模组b的右侧。安装时将锂电池模组装入铝支架1中，将散热装置a右侧的抽风塑胶母头4与散热装置b的抽风塑胶公头ii32进行连接，采用固定件连接，形成一个U型管道；本实施例中所述固定件采用卡簧，通过卡簧进行固定，防止抽风塑胶公头ii32与抽风塑胶母头4之间轴向运动；可根据所需的锂电池模组数量增加同等数量的散热装置a，依次将散热模组a进行左右连接直至最后一个散热模组，所述最后一个散热模组采用散热装置b。当只需要一个散热装置时，则直接使用散热装置b即可。如图5所示，在第一个散热模组a与散热模组b的抽风塑胶公头3各安装一个软管，所述第一个散热模组a的抽风塑胶公头3安装软管I13；散热模组b的抽风塑胶公头ii32安装软管II14；所述软管II14的另一端安装于抽风机15。由于锂电池散热模组的支架为铝支架1，锂电池模组中的热量会传热给铝支架1，通过抽风塑胶公头和抽风塑胶母头的配合，形成空气流通的管道，通过抽风机抽取空气可有效的导出锂电池模组的热量。采用这样的结构组装成的锂电池散热模组具备牢固、可靠、稳定、抗震的特点具备方便安装的特点。由于散热模组之间连接时存在缝隙，因此也有利于电池的散热。

工作原理：

锂电池模组安装于散热模组内，在生产中可根据不同型号的电动汽车所需要的锂电池模组的数目安装相同数量的散热模组，通过散热模组a的抽风塑胶公头3与抽风塑胶母头4依次左右相连。最后的散热模组采用散热装置b，散热装置b的两侧均为抽风塑胶公头3；所述第一个散热模组a的抽风塑胶公头3安装软管I13；散热模组b的右端抽风塑胶公头ii32安装软管II14；所述软管II14的另一端安装于抽风机15。当电动汽车中锂电池模组只需要一个散热装置时，则直接使用散热装置b即可，软管I13安装于散热装置b的左端抽风塑胶公头i31，软管II14安装于散热装置b的右端抽风塑胶公头ii32。温控开关安装于锂电池组外部的任意位置，通过温控开关实时检测锂电池模组的温度，温控开关与控制装置16相连；所述控制装置16中设置限定温度值，当温控开关检测到锂电池模组的温度超过限定温度值，此时温控开关导通，将信号传输给控制装置16，控制装置16启动抽风机15，抽风机15开始抽取锂电池模组中的空气。由于锂电池散热模组的支架为铝支架1，锂电池模组中的热量会传热给铝支架1，抽风机15通过软管II14沿抽风塑胶公头ii32和抽风母头4形成的通道将含有热量的空气从铝支架1中抽出，将热量排出锂电池模组；因软管I13一端连接在第一个散热装置a的抽风塑胶公头3，另一端放置在电池机箱外的空气中，因抽风机15抽风的缘故，将电池机箱外的空气通过软管I13进入锂电池模组中，对锂电池模组进行降温，抽风机15的抽吸速率可以通过抽风机15中的变频器进行调节，当锂电池模组的发热量过高时可以增大抽风机15抽吸速率；这样的散热模组结构可以有效的降低整体锂电池模组的温度。当锂电池模组的温度低于限定温度值时，温控开关断开，控制装置16关闭抽风机15，抽风机15停止工作，电池机箱外的空气不再进入锂电池装置中，直至下一次锂电池模组温度的上升，则重复上述降温步骤，可在使用过程中自动对锂电池组进行降温。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。