一种基于脉动热管散热的锂电池模块的制作方法

本发明涉及散热电池技术领域，特别涉及一种基于脉动热管散热的锂电池模块。

背景技术：

随着能源与环境问题的日益突出，汽车行业的电动化，清洁化已经成为必然趋势。锂离子电池因其循环寿命更长，能量、功率和电压更高，已经成为目前电动汽车中使用较广的电池。但是，锂电池在充放电过程中，因为电池内阻和内部化学反应而产生大量的热，这些热量如果不能及时排出，将严重损害电池性能，影响车辆安全。

近年来，脉动热管在电动汽车动力电池热管理问题上的应用已有先例。专利公开号为cn102157761a的发明专利公开了一种基于脉动热管的动力电池热管理系统，其脉动热管以来回弯折呈排状的方式分布于电池单体表面，加工比较困难；其热管的蒸发段通过导热粘接剂与电池单体表面粘合，接触面积小，热阻较大；当其依靠汽车行进时的气体横略冷凝端散热时，其冷凝端的布置方式使得迎风面积较小，散热效果不佳；当其主要依靠外加液体或固体相变材料进行散热，对装置的密封性提出了更高的要求。专利公告号为cn202150527u的实用新型专利提出了一种基于分离式脉动热管的动力电池散热装置，为了实现蒸发段与冷凝段相对位置可变在具体加工上存在困难。同样的，热管与电池单体接触采用的是线接触的方式，传热效果不佳。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种基于脉动热管散热的锂电池模块，具有散热量大、散热效率高、加工简单、使用方便的特点。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种基于脉动热管散热的锂电池模块，包括若干电池单体，还包括脉动热管、金属板和冷凝段箱体，相邻所述电池单体之间固定金属板，所述金属板内部设有蒸发流道，所述金属板外连接脉动热管，所述脉动热管与蒸发流道形成闭环管路；若干所述脉动热管外部设有冷凝段箱体，用于使所述脉动热管降温；所述脉动热管内填充工质。

进一步，所述蒸发流道呈u型，所述金属板内部并排设有若干所述u型蒸发流道，若干所述u型蒸发流道与所述脉动热管形成闭环管路。

进一步，所述蒸发流道呈直线型，所述金属板内部平行设有若干所述直线型蒸发流道，若干所述直线型蒸发流道两端分别与所述脉动热管连接，并形成闭环管路。

进一步，所述闭环管路呈s型。

进一步，所述脉动热管与蒸发流道采用插拔式安装。

进一步，所述工质为乙醇水溶液或甲醇水溶液或丙酮水溶液。

进一步，所述冷凝段箱体为空心箱体，所述冷凝段箱体上设有箱体出风口和箱体进风口；所述脉动热管伸入所述冷凝段箱体内部。

进一步，还包括紧固凸肩，若干所述电池单体底部安装所述紧固凸肩，用于固定夹紧若干电池单体。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的基于脉动热管散热的锂电池模块，可以将电池内部容易积聚的热量导出到电池本体以外的环境中去，通过工质和充液率的优化选择，可以使电池组工作在适合温度且各电池单体具有更好的均温性。

2.本发明所述的基于脉动热管散热的锂电池模块，脉动热管采用插拔式的安装方式，大大降低了脉动热管的加工难度和安装难度，同时整个脉动热管又具有较好的密封性。

3.本发明所述的基于脉动热管散热的锂电池模块，通过将热管布置在金属板内，以面接触的方式与热源接触，大大提高了传热效率。

4.本发明所述的基于脉动热管散热的锂电池模块，通过工质在脉动热管中的循环流动传递热量，大大简化了装置结构，使装置重量轻，易于包装，可靠，低成本和方便维修。

5.本发明所述的基于脉动热管散热的锂电池模块，从车内空间引入空气对热管冷凝而未采用车在行进中时空气直接横掠热管的方式散热，提高了装置应对环境环境温度变化的能力，提高了电池模块工作的稳定性。

附图说明

图1为本发明所述的基于脉动热管散热的锂电池模块剖视图。

图2为本发明所述的基于脉动热管散热的锂电池模块左视图。

图3为本发明所述的脉动热管连接示意图。

图4为本发明所述的脉动热管外形图。

图5为本发明实施例1的金属板内部结构。

图中：

1-脉动热管充液口；2-冷凝段箱体；3-箱体出风口；4-脉动热管；5-电极；6-紧固凸肩；7-电池单体；8-箱体进风口；9-金属板。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1和图2所示，本发明所述的基于脉动热管散热的锂电池模块，包括若干电池单体7、脉动热管4、金属板9和冷凝段箱体2，相邻所述电池单体7之间固定金属板9，所述金属板9内部设有蒸发流道，所述金属板9外连接脉动热管4，所述脉动热管4与蒸发流道形成闭环管路；若干所述脉动热管4外部设有冷凝段箱体2，用于使所述脉动热管4降温；所述脉动热管4内填充工质，所述工质为乙醇水溶液或甲醇水溶液或丙酮水溶液。若干电池单体7的电极5可以在一侧也可以不在同侧，若干电池单体7的电极5可以串联也可以并联，或者根据锂电池模块设计电路进行连接。本发明所述的基于脉动热管散热的锂电池模块，可以将电池内部容易积聚的热量导出到电池本体以外的环境中去，通过工质和充液率的优化选择，可以使电池组工作在适合温度且各电池单体具有更好的均温性。

一种实施例如图5所示，所述蒸发流道呈u型，所述金属板9内部并排设有若干所述u型蒸发流道，若干所述u型蒸发流道与所述脉动热管4形成闭环管路。该实施例大批量生产时需要使用消失模铸造，适用于大批量生产。

另一种实施例如图1所示，所述蒸发流道呈直线型，所述金属板9内部平行设有若干所述直线型蒸发流道，若干所述直线型蒸发流道两端分别与所述脉动热管4连接，并形成闭环管路。该实施例加工简单，方便制造。

每个电池单体7中间放置一块金属板9。为避免产生接触热阻，金属板9与电池单体7间可用导热粘接剂进行粘合。金属板9与脉动热管的连接处，连接处为一台阶孔，脉动热管插入后可用焊接或者高温胶进行粘接密封。

如图3和图4所示，所述闭环管路呈s型。将一定数量的脉动热管4弯折后插入金属板上的台阶孔中构成闭合回路。脉动热管4伸出金属板9一定长度构成热管的冷凝段，在脉动热管冷凝段装有冷凝段箱体2，所述冷凝段箱体2上设有箱体出风口3和箱体进风口8；所述脉动热管4伸入所述冷凝段箱体2内部。箱体进风口8和出风口3与车内空间相连，通过风扇等设备引导车内空气对热管冷凝，强化散热。风扇的对流强度可视散热情况进行调节以满足不同环境下的电池温度调节需求。从车内空间引入空气对热管冷凝而未采用车在行进中时空气直接横掠热管的方式散热，提高了装置应对环境环境温度变化的能力，提高了电池模块工作的稳定性。脉动热管充液口1从箱体上方冒出，方便充注和补充工质。各脉动热管的脉动热管充液口1为一横排布置，可方便充注和密封。

若干所述电池单体7底部安装所述紧固凸肩6，用于固定夹紧若干电池单体7。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。