散热器的制作方法

散热器
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年5月29日提交的韩国专利申请10-2020-0065214号的优先权，其通过引用被整体并入本文中。
技术领域
3.本发明涉及一种被安装在二次电池模块或二次电池组上的散热器，多个二次电池被安装在该二次电池模块中，多个二次电池模块被联接到该二次电池组，并且更特别地，本发明涉及这样一种被安装在二次电池模块或二次电池组上的散热器，该散热器具有抵抗外部冲击的坚固结构，并且改进了冷却水的流动路径，以提高冷却性能。


背景技术：

4.二次电池具有电极组件和电解质被嵌入壳体中的结构，在该电极组件中，正极、隔膜和负极被重复地堆叠，并且二次电池被制造成能够通过部件之间的电化学反应而能够重复地充电和放电的结构。
5.二次电池模块通过将多个二次电池彼此联接而构造，并且通过被安装在专用框架或壳体上来制造，以保护每个二次电池免于外部冲击、热量和振动的影响。冷却装置可以被选择性地安装在框架或壳体上。
6.而且，二次电池组通过以最终安装在电动车辆或大容量蓄电装置上的形式将多个二次电池模块彼此联接来构造。除了二次电池模块之外，二次电池组还具有其中另外安装有电池管理系统(bms)、冷却装置以及保护和控制系统的结构。
7.随着在充电或放电期间发生电化学反应，二次电池不可避免地产生热量。热量可能干扰电化学反应，从而降低性能，并且如果热量持续积聚，则这可能引起二次电池的失效或故障，并且在严重的情况下甚至引起着火。
8.然而，由于二次电池模块和二次电池组均具有多个二次电池被密集地安装在狭窄空间中的结构，因此重要的是有效地冷却从二次电池模块和二次电池组中的每一个产生的热量。
9.因此，必须在具有高输出和大容量的二次电池模块和/或安装有二次电池的二次电池组中安装冷却装置。
10.可以根据冷却装置的尺寸和容量来安装由散热板和冷却风扇构成的空气冷却式冷却装置，但是在热量相对较大的情况下，可以安装与冷却水进行热量交换的水冷却式冷却装置。
11.还存在各种类型的水冷却式冷却装置。其中，散热器式冷却装置以多个二次电池7被安装在电池组托盘6(该电池组托盘6被安装在多个二次电池7上)的下部(或者在某些情况下是上部)的形式被安装。
12.即，如在图1中所示，其示出了安装有传统的散热器1的状态以及移除散热器1的状态，当多个二次电池7被安装在电池组托盘6上方时，散热器1被安装在电池组托盘6下方。
13.散热器1具有板形形状，但是散热器1的一个表面具有凹形地凹入的形状。因此，当散热器1被附接到电池组托盘6的平坦表面时，散热器1具有形成具有预定尺寸的密封空间的结构。该密封的空间形成腔室3，冷却水流过该腔室3。在散热器1的一侧和另一侧上形成有入口4和出口5，所述入口4作为低温冷却水流动的入口，所述出口5作为排出经过热量交换的高温冷却水的出口。
14.而且，凹窝2在腔室3的内部凸形地突出，使得在腔室3中提供冷却水的流动路径。而且，如在图1中所示，所述凹窝可以大体具有这样的结构：凹窝的两侧彼此对称，并且相邻的凹窝2之间的间隙恒定，使得凹窝2与置放在电池组托盘6上方的二次电池等同地进行热量交换。
15.然而，该结构的问题在于，当施加外部冲击或载荷时，支撑力在形成凹窝2的方向上减小。特别地，当被安装在车辆上时，由于在行驶期间产生的连续振动和离心力，可能发生变形。


技术实现要素：

16.技术问题
17.因此，本发明的主要目的是提供一种散热器，该散热器被安装在二次电池模块或二次电池组上，更有效地防止由于在特定方向上施加的载荷引起的变形，具有抵抗连续冲击和振动的较强的耐久性并且实现冷却水的均匀热量交换。
18.技术方案
19.为了实现以上目的，本发明提供一种散热器，该散热器被联接到电池组托盘，多个二次电池被安装在该电池组托盘上，并且该散热器包括入口和出口，使得冷却水被引入到该散热器中的腔室中和从腔室排出，所述散热器包括：凹窝，该凹窝凸形地突出到所述腔室的内部，以形成冷却水的流动路径，其中，所述凹窝被设置为多个，并且所述多个凹窝彼此隔开，其中，所述凹窝被置放为使得特定区域中的彼此相邻的凹窝之间的间隙和另一区域中的彼此相邻的凹窝之间的间隙彼此不同。
20.所述散热器可以具有矩形板形状，其具有两个长侧以及两个短侧，所述两个长侧的中的每个长侧具有相对较长的长度，所述两个短侧中的每个短侧具有相对较短的长度，其中，所述入口和所述出口被分别置放在均具有相对较短的长度的所述短侧中的一个短侧的相反两端处。
21.随着所述凹窝被置放为更靠近入口和出口，所述凹窝可以以更高的密度被置放，而随着所述凹窝更远离入口和出口，所述凹窝可以以更低的密度被置放。
22.随着所述凹窝沿着所述长侧的长度方向更靠近所述入口和所述出口，所述凹窝可以被置放为更靠近所述长侧，而随着所述凹窝更远离所述入口和所述出口，所述凹窝可以被置放为更远离所述长侧。
23.所述凹窝可以被形成为圆形形状，特别是具有相同直径的圆形形状。
24.可以在所述散热器中形成贯通部，该贯通部具有沿着厚度方向穿过所述腔室的内部的通孔。所述贯通部可以包括支撑部，该支撑部从所述散热器的表面突出，并且当所述散热器被联接到所述电池组托盘的一侧时，该支撑部与所述电池组托盘的一个表面紧密接触，其中，所述通孔可以被限定在所述支撑部中。
25.所述贯通部可以被置放在彼此连接所述两个短侧的中间点的虚拟线上，并且所述贯通部被设置为多个，其中，所述多个贯通部可以沿着长侧的长度方向彼此隔开。
26.所述入口和出口均可以具有如下形状：向所述腔室打开的表面中的一个表面被形成为倾斜表面，以朝着更靠近所述腔室的方向增加截面面积。
27.有利效果
28.在具有上述组成的本发明中，所述凹窝之间的间隙可以变化，以防止在特定方向上的变形和弯曲。
29.随着所述凹窝更靠近入口和出口，所述凹窝可以以更高的密度被置放，随着所述凹窝更远离入口和出口，所述凹窝可以以更低的密度被置放。因此，随着距离所述入口和出口的间隙增加，冷却水的流动路径变得更简单，从而可以在所述散热器上均匀地进行流量分布和热量交换。
30.随着所述凹窝沿着所述长侧的长度方向更靠近入口和出口，所述凹窝可以被置放为而更靠近所述长侧，而随着所述凹窝更远离所述入口和出口，所述凹窝可以被置放为更远离所述长侧。因此，随着距离所述入口和出口的间隙的增加，所述流动路径的截面面积可以增加，以快速到达与置放有所述入口和出口的短侧相反的短侧。
31.所述多个凹窝可以被形成为具有相同直径的圆形形状。因此，当冷却水流动时，可以抑制或最小化由于冷却水的不规则流动而引起的涡流的形成。
32.可以在所述散热器中形成贯通部，该贯通部具有在厚度方向上穿过所述腔室的内部的通孔。因此，所述散热器的联接装置或从二次电池连接的布线可以穿过通孔。当用于将所述散热器固定到电池组托盘的联接装置通过所述通孔被联接时，由于在所述散热器的中间位置处产生了联接力，所以散热器可以被更牢固地联接。
33.所述入口和出口均可以具有如下形状：向所述腔室打开的表面中的一个表面被形成为倾斜表面，以朝着更靠近所述腔室的方向增加截面面积，从而允许冷却水被快速地引入和排出。
附图说明
34.图1是示出传统散热器被联接到二次电池模块的电池组托盘的下部的状态以及散热器被移除的状态的视图；
35.图2是示出根据本发明的散热器被联接到二次电池模块的电池组托盘的下部的状态以及散热器被移除的状态的视图；
36.图3是根据本发明的散热器的平面视图；
37.图4是图3中的部分a和部分b的放大视图；并且
38.图5是示出根据本发明的散热器的平面视图的一部分的放大视图。
具体实施方式
39.在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例，使得本发明所属领域的技术人员可以容易地实施本发明的技术思想。然而，本发明可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施例。
40.为了清楚地示出本发明，省略了与说明书无关的部分，并且在整个说明书中，相同
或类似的部件由相同的附图标记表示。
41.另外，在该说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被限制性地解释为普通含义或基于字典的含义，而是应基于发明人能够适当地定义术语的概念从而以最好的方式描述和解释他或她的发明的原则被解释为符合本发明范围的含义和概念。
42.为了实现以上目的的本发明涉及一种散热器，在该散热器中，当该散热器被联接到其上安装有多个二次电池7的电池组托盘6的一个表面时，所述一个表面可以被封闭，并且入口和出口被设置为允许将冷却水引入其中的腔室中和从腔室排出。在下文中，将参考附图更详细地描述本发明的优选实施例。
43.图2是示出根据本发明的散热器被联接到二次电池模块的电池组托盘的下部的状态以及散热器被移除的状态的视图，图3是根据本发明的散热器的平面视图。图4是图3中的部分a和部分b的放大视图，图5是示出根据本发明的散热器的平面视图的一部分的放大视图。
44.参考附图，本发明的散热器10具有冷却水在其中循环的空间。这里，所述散热器10具有板形形状，其朝向一个表面凹形地凹进，使得当被联接到电池组托盘的一个表面时，所述一个表面被封闭，或者使得所述散热器被联接到单独的平板，以被安装在二次电池和电池组托盘之间。
45.即，根据本发明，所述散热器10可以被联接到电池组托盘6。特别地，所述散热器10可以在开口表面被联接到所述电池组托盘6的底表面、以封闭该开口表面的状态下被联接到所述电池组托盘6，或者所述开口表面通过单独的平板被封闭。所述散热器10可以通过钎焊或粘结剂被联接到电池组托盘和单独的平板。
46.因此，所述散热器10的一个表面凸形地突出，并且所述散热器10的另一个表面被单独的平板或电池组托盘的底表面封闭，以形成腔室11，该腔室11具有供冷却水在其中进行循环的空间。而且，引入冷却水的入口13和排出冷却水的出口14被形成在所述散热器10中，以与所述腔室11连通。
47.所述入口13和出口14均被设置成冷却水由此被引入所述散热器10中或从所述散热器10排出的孔或凹槽的形式，并且均通过软管或管道被连接到用于供应和回收冷却水的外部冷却装置。
48.在本发明中，所述散热器10具有矩形板形状，该矩形板形状具有两个长侧l以及两个短侧s，两个长侧l中的每个具有相对较长的长度，两个短侧s中的每个具有相对较短的长度，并且所述入口13和出口14被分别置放在均具有相对较短长度的短侧s中的一个短侧s的相反两端处。
49.而且，多个凹窝12从所述散热器10的一个表面凸形地突出，从而被置放在腔室11的内部。
50.所述凹窝12阻挡冷却水在所述腔室11中的流动，以形成冷却水的流动路径。
51.所述凹窝12被形成为圆形形状，特别地被形成为具有相同直径的圆形形状。而且，所述凹窝12被置放为彼此隔开一定间隙。这里，所述凹窝12可以被置放为使得特定区域中的彼此相邻的凹窝12之间的间隙g1和另一个区域中的彼此相邻的凹窝12之间的间隙g2彼此不同。
52.随着所述凹窝12被置放为更靠近所述入口13和出口14，则所述凹窝12以更高的密
度被置放。随着所述凹窝12更远离所述入口13和出口14，所述凹窝12以更低的密度被置放。
53.即，如图4中所示，其中图3的点a和点b被放大地示出，被置放为靠近所述入口13和出口14的凹窝12之间的间隙g1相对较小，并且被置放为远离所述入口13和出口14的凹窝12之间的间隙g2相对较大。作为参考，尽管所述凹窝12被示出为尺寸相同的圆形形状，但是也可以使用所述凹窝12具有不同的直径、以在其间形成不同间隙的构造。而且，除了圆形形状之外，每个凹窝12还可以具有各种形状和各种尺寸的组合，诸如椭圆形形状、多边形形状、非典型形状等。可以考虑所述散热器10的弯曲刚度和冷却水的流动来确定这些组合。
54.此外，如图5中所示，所述凹窝12被置放为：当所述凹窝12沿着长侧l的长度方向更靠近所述入口13和出口14时，则所述凹窝12更靠近长侧l，而当所述凹窝12更远离长侧l时，所述凹窝12被置放为更远离入口13和出口14。即，当基于由
①
所示方向朝向右侧移动时，由
②
所示方向上的长度从l1逐渐增加到l2。
55.因此，当冷却水从所述入口13排出时，冷却水能够流动的截面面积随着更远离所述入口13而逐渐增加。
56.用于固定各种线缆和散热器10的固定装置以及散热器10被安装在二次电池模块或电池组上。因此，在根据本发明的散热器10中，通孔15a沿着厚度方向而形成，以穿过所述散热器10，使得诸如线缆的附件通过穿过散热器10而被安装。
57.其中形成有所述通孔15a的贯通部15具有支撑部15b，该支撑部15b从所述散热器10的表面突出，并且当所述散热器10被联接到电池组托盘的一个表面时，该支撑部15b与电池组托盘的所述一个表面紧密接触，并且所述通孔15a被形成在支撑部15b中。
58.所述支撑部15b从所述散热器10的位于所述腔室11内部的表面突出。这里，所述支撑部15b被形成在如下高度处：在所述高度，所述支撑部15b的突出端与所述电池组托盘10的、封闭所述散热器10的底表面或平板紧密接触。
59.作为参考，诸如橡胶垫圈(未示出)的密封材料可以被添加到支撑部15b，以当与电池组托盘的底表面或平板紧密接触时防止冷却水发生泄漏。
60.所述贯通部15被置放在彼此连接两个短侧s的中间点的虚拟线上，并且多个贯通部15沿着长侧l的长度方向彼此隔开。即，如图中所示，所述贯通部15可以在两个长侧l之间的中间点处沿着平行于长侧的中心置放。
61.而且，所述入口13和出口14均具有如下形状：向所述腔室11打开的表面中的一个表面被形成为倾斜表面，以在更靠近腔室的方向上增加截面面积。
62.在具有上述组成的本发明中，所述凹窝12之间的间隙可以变化，以防止在特定方向上的变形和弯曲。
63.随着所述凹窝12被置放为更靠近所述入口13和出口14，则所述凹窝12以更高的密度被置放。随着所述凹窝12更远离所述入口13和出口14，所述凹窝12以更低的密度被置放。因此，随着距离所述入口13和出口14的间隔的增加，冷却水的流动路径变得更简单，从而可以在所述散热器10上均匀地进行流量分布和热量交换。
64.随着所述凹窝12沿着长侧l的长度方向更靠近所述入口13和出口14，所述凹窝12可以被置放为更靠近长侧l，而随着所述凹窝12更远离所述入口13和出口14，所述凹窝可以被置放为更远离长侧l。因此，随着距离所述入口13和出口14的间隔的增加，流动路径的截面面积可以增加，以快速到达与置放有所述入口13和出口14的短侧s相反的短侧s。
65.多个凹窝12可以被形成为具有相同直径的圆形形状。因此，当冷却水流动时，可以抑制或最小化由于冷却水的不规则流动而引起的涡流的形成。
66.具有沿着厚度方向穿过腔室的内部的通孔15a的贯通部被形成在散热器10中。因此，所述散热器10的联接装置或从二次电池连接的布线可以穿过通孔15a。当用于将散热器10固定到电池组托盘的联接装置通过所述通孔15a被联接时，由于在所述散热器10的中间位置处产生了联接力，所以散热器10可以被更牢固地联接。
67.入口和出口均可以具有如下形状：向腔室打开的表面中的一个表面被形成为倾斜表面13a和14a中的每一个，以朝着更靠近腔室的方向增加截面面积，从而允许冷却水被快速地引入和排出。
68.尽管已经参考特定实施例描述了本发明的实施例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离所附权利要求中限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变和修改。
69.附图标记说明
70.10：散热器
71.11：腔室
72.12：凹窝
73.13：入口
74.14：出口
75.15：贯通部