一种车辆及其液冷式动力电池散热装置的制作方法

本发明涉及电动汽车电池领域，更具体地说，涉及一种液冷式动力电池散热装置，还涉及一种包括上述液冷式动力电池散热装置的车辆。

背景技术：

新能源电动汽车作为新一代的交通工具，在节能减排、减少人类对传统化石能源的依赖方面具有传统汽车不可比拟的优势。

电池作为新能源电动汽车的核心部件，它能否安全可靠地运行至关重要。一方面，在电动汽车刚刚启动和爬坡的时候，或者充、放电过程中，电池将散发大量的热量。如果不能把这些热量快速散发出去，将引起电池的热失控现象，严重时电池有发生剧烈膨胀和爆炸的危险。另一方面，电动汽车在崎岖路面行驶时，电池间会出现不同程度的摩擦和碰撞，不仅损坏电池，更有可能摩擦产生火花，从而引发安全事故。

目前，电动汽车动力电池大多采用风冷或者液冷进行散热。风冷结构简单、成本较低，随着电池能量密度的提升，电池产热越来越多，风冷渐渐不能满足散热需求了。而液冷的散热效果显著，但结构复杂，管道与电池之间大多直接接触，缺少缓冲，容易碰撞造成泄露的风险。

综上所述，如何有效地解决动力电池风冷散热效率低、水冷散热安全性差造成的难以满足散热要求等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种液冷式动力电池散热装置，该液冷式动力电池散热装置的结构设计可以有效地解决动力电池风冷散热效率低、水冷散热安全性差造成的难以满足散热要求的问题，本发明的第二个目的在于提供一种包括上述液冷式动力电池散热装置的车辆。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种液冷式动力电池散热装置，包括散热模组、液泵和储液箱；

所述散热模组包括至少一组散热单元，每组所述散热单元包括用于贴合电池设置的导热硅胶板和嵌于所述导热硅胶板内的散热管，所述散热管与所述液泵和所述储液箱连通形成散热循环回路。

优选地，上述液冷式动力电池散热装置中，所述导热硅胶板包括相对设置的第一硅胶板和第二硅胶板，所述散热管夹持于所述第一硅胶板和所述第二硅胶板之间。

优选地，上述液冷式动力电池散热装置中，所述第一硅胶板和所述第二硅胶板上分别对应开设有安装凹槽，所述散热管置于所述安装凹槽内。

优选地，上述液冷式动力电池散热装置中，所述导热硅胶板内平行设置有多根所述散热管，多根所述散热管均通过接头接入所述散热循环回路。

优选地，上述液冷式动力电池散热装置中，包括多组所述散热单元，且所述散热单元与所述电池间隔排布。

优选地，上述液冷式动力电池散热装置中，多组所述散热单元的所述散热管首尾依次连通。

优选地，上述液冷式动力电池散热装置中，多组所述散热单元的所述散热管首尾依次通过硅胶软管连通，所述散热管与所述液泵和所述储液箱之间通过硅胶软管连通。

优选地，上述液冷式动力电池散热装置中，所述散热管为紫铜管。

本发明提供的液冷式动力电池散热装置包括散热模组、液泵和储液箱。其中，散热模组包括至少一组散热单元，每组散热单元又包括导热硅胶板和散热管，散热管内嵌于导热硅胶板中，导热硅胶板用于贴合电池设置，以与电池进行有效热传递。散热管的两端分别通过管路与液泵及储液箱连通形成散热循环回路。

应用本发明提供的液冷式动力电池散热装置时，将导热硅胶板贴合需散热处理的电池设置，由于液泵、储液箱及散热管形成散热循环回路，因而在液泵的带动下，回路内的冷却液流经散热管充分与电池进行热交换，温度升高的冷却液回流至储液箱，如此循环。由于散热管内嵌于导热硅胶板内，因而一方面导热硅胶板能够有效传递热量，不影响散热效率。另一方面，利用导热硅胶板的柔韧性，在电池和散热管之间起到抗震的作用。另外，导热硅胶板具有很高的防火系数，能够达到阻燃的效果。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种车辆，该车辆包括动力电池；还包括上述任一种液冷式动力电池散热装置，所述液冷式动力电池散热装置的导热硅胶板贴合所述动力电池设置。由于上述的液冷式动力电池散热装置具有上述技术效果，具有该液冷式动力电池散热装置的车辆也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明一个具体实施例的液冷式动力电池散热装置的结构示意图；

图2为图1中散热模组的结构示意图；

图3为图1中散热单元的爆炸结构示意图。

附图中标记如下：

散热模组1，液泵2，储液箱3，六通软管4，散热单元11，电池12，硅胶软管13，导热硅胶板111，散热管112。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种液冷式动力电池散热装置，以提高散热效率及安全性，满足动力电池散热需求。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，图1为本发明一个具体实施例的液冷式动力电池散热装置的结构示意图；图2为图1中散热模组的结构示意图；图3为图1中散热单元的爆炸结构示意图。

在一个实施例中，本发明提供的液冷式动力电池散热装置包括散热模组1、液泵2和储液箱3。

其中，散热模组1包括至少一组散热单元11，每组散热单元11又包括导热硅胶板111和散热管112，散热管112内嵌于导热硅胶板111中，导热硅胶板111用于贴合电池12设置，以与电池12进行有效热传递。也就是散热管112与电池12间无需直接接触，而是通过导热硅胶缓冲过渡，因而避免了散热管112与电池12直接碰撞造成泄露的风险。

散热管112的两端分别通过管路与液泵2及储液箱3连通形成散热循环回路。也就是散热管112、液泵2和储液箱3形成散热循环回路。散热循环回路内具体可以为水、冷却液等冷却介质。冷却介质在散热循环回路内循环，并在流经散热管112时电池12进行热量交换，从而将热量带走，降低电池12的温度。具体液冷散热原理可参考现有技术，此处不再赘述。根据需要，为了有效降低流经散热管112后温度升高的冷却液温度，可以在散热循环回路内设置换热器，以将回路内的冷却液温度降低。优选的，换热器可以设置于散热管112的进水端。当然，在冷却液回流过程中即可与外界热交换温度降低至满足电池12散热需求的情况下，也可以不设置换热器。

应用本发明提供的液冷式动力电池散热装置时，将导热硅胶板111贴合需散热处理的电池12设置，由于液泵2、储液箱3及散热管112形成散热循环回路，因而在液泵2的带动下，回路内的冷却液流经散热管112充分与电池12进行热交换，温度升高的冷却液回流至储液箱3，如此循环。由于散热管112内嵌于导热硅胶板111内，因而一方面导热硅胶板111能够有效传递热量，不影响散热效率。另一方面，利用导热硅胶板111的柔韧性，在电池12和散热管112之间起到抗震的作用。另外，导热硅胶板111具有很高的防火系数，能够达到阻燃的效果。

进一步地，导热硅胶板111包括相对设置的第一硅胶板和第二硅胶板，散热管112夹持于第一硅胶板和第二硅胶板之间。也就是采用双层导热硅胶板111的结构，与散热管112形成“三明治”结构，第一硅胶板和第二硅胶板相对的将散热管112夹持于二者之间。如此设置，便于散热单元11的组装，具体可以通过将散热单元11夹持于相邻的电池12之间，通过电池12的挤压力将散热管112固定于第一硅胶板和第二硅胶板之间。根据需要，也可以通过固定部件固定第一硅胶板及第二硅胶板从而将散热管112固定安装于二者之间，或者直接通过固定部件将散热管112固定于第一硅胶板或第二硅胶板也可。当然，导热硅胶板111可以为一体式板件，通过在硅胶板内开设通孔，将散热管112嵌插于通孔内也可达到缓冲减振目的。

导热硅胶板111的形状及尺寸可根据需要散热的电池12形状及尺寸进行设置，此处可以不作具体限定。如设置为矩形，且尺寸与电池12大小相同等。

更进一步地，第一硅胶板和第二硅胶板上分别对应开设有安装凹槽，散热管112置于安装凹槽内。也就是第一硅胶板上开设第一安装凹槽，第二硅胶板上对应的开设第二安装凹槽，进而第一硅胶板与第二硅胶板相对设置时，第一安装凹槽与第二安装凹槽相对形成用于容置散热管112的容腔。优选的，安装凹槽为曲率半径与散热管112的半径相同的凹槽，因而安装凹槽与散热管112相切合，散热效率好且缓冲作用好。具体的，可以设置安装凹槽的深度小于散热管112的半径，从而第一硅胶板与第二硅胶板相对固定安装状态下，能够将散热管112有效挤压固定于二者之间。

在上述各实施例中，导热硅胶板111内平行设置有多根散热管112，多根散热管112均通过接头接入散热循环回路。根据散热需要，可以平行并列设置多根散热管112，多根散热管112的两端分别通过接头接入散热循环回路，如图1所示的，导热硅胶板111内设置有五根散热管112的情况下，则通过六通接头，如六通软管接头接入散热循环回路。

在上述各实施例的基础上，包括多组散热单元11，且散热单元11与电池12间隔排布。对于电动汽车等以电池12作为动力的设备，通常并列设置有多块电池12，因而相应的设置多组散热单元11，且散热单元11与电池12间隔排布，从而能够有效与对电池12进行散热，提高散热效率。

进一步地，多组散热单元11的散热管112首尾依次连通。为了使得散热装置整体结构更为紧凑，则多组散热单元11的散热管112首尾依次连通，并通过首端的散热管112及尾端的散热管112将整体散热管112接入散热循环回路。在每个导热硅胶板111内平行设置有多根散热管112的情况下，则可以将各导热硅胶板111对应位置的散热管112首尾依次连通，如图2所示的导热硅胶板111内设置有五根散热管112的情况下，则将位于顶层的各散热管112连通，位于第二层的各散热管112首尾依次连通，依此位于同层的各散热管112首尾依次连通。根据需要，也可以将各导热硅胶板111内的散热管112分别通过接头接入散热循环回路内，但结构相对复杂。

具体的，多组散热单元11的散热管112首尾依次通过硅胶软管13连通，散热管112与液泵2和储液箱3之间通过硅胶软管13连通。具体各硅胶软管13的管径根据需要进行设置，以与对应的散热管112等配合。通过硅胶软管13连接，一方面能够有效散热，同时便于各部件的布局。

具体的，散热管112为紫铜管。紫铜管具有良好的导热性，从而保证散热管112内散热介质与导热硅胶板111的热传递，提高散热效率。当然，散热管112也并不局限于紫铜管，其他具有良好导热性的管件也可。

以下以一个优选的实施方式为例进行说明。

在一个优选的实施方式中，液冷式动力电池散热装置包括散热模组1、小型水泵和水箱，三者之间由六通软管和硅胶管连接，所述的散热模组1包括多个散热单元11。散热单元11和方形锂电池12成间隔排布。散热单元11由高导热硅胶板111、紫铜管、高导热硅胶板111成“三明治”结构组成。高导热硅胶板111具有很好的柔韧性和很高的防火系数，将其布置于方形锂电池12和散热管112(紫铜管)之间能达到抗震和阻燃的效果，且其表面有凹槽能够与散热管112相切合。硅胶软管13用于连接相邻两个散热单元11中的紫铜管。六通软管4为直线型通管，一侧有五个等孔径的通孔，另一侧则只有一个。

通过将高导热硅胶板111与散热管112(紫铜管)做成“三明治”结构的模块，再将模块与方形锂电池12间隔排布，利用高导热硅胶板111的柔韧性，在锂电池12和液冷管道之间起到抗震的作用。另外，高导热硅胶板111具有很高的防火系数，能够达到阻燃的效果。

基于上述实施例中提供的液冷式动力电池散热装置，本发明还提供了一种车辆，该车辆包括，该车辆包括动力电池；还包括上述实施例中任意一种液冷式动力电池散热装置，且液冷式动力电池散热装置的导热硅胶板111贴合所述动力电池12设置。由于该车辆采用了上述实施例中的液冷式动力电池散热装置，所以该车辆的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。