[發(fā)明專利]一種應用熱管技術的板式電池冷卻板

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• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106972219A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設計）人: 施駿業(yè);高天元;王雨風;劉啟媛;李萬勇;陳江平;陳濤;陳海忠
• 申請（專利權）人: 江蘇中關村科技產業(yè)園節(jié)能環(huán)保研究有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6554;H01M10/6552
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務所(普通合伙)32258
• 代理人: 王美華

技術領域

本發(fā)明是一種用于新能源汽車電池熱管理系統(tǒng)的的冷卻板，可實現(xiàn)電池與冷板之間的高效換熱，保護電池安全，提高電池工作效率。

背景技術

在電動汽車中，動力電池為核心的儲能元件，電池的工作效率直接影響到整車的行駛里程。電池在充放電過程中，其會輸出或輸入較大時，會釋放處大量的熱量，如果不及時對電池的溫度進行控制，會導致電池自燃現(xiàn)象甚至會發(fā)生爆炸。但是傳統(tǒng)電動汽車電池熱管理系統(tǒng)中，間接冷卻式的冷卻系統(tǒng)通常使用單一的鋁板作為電池冷卻板，換熱效率不高，存在不能及時散熱的問題。

熱管是利用介質在熱端蒸發(fā)后在冷端冷凝的相變過程(即利用液體的蒸發(fā)潛熱和凝結潛熱)，使熱量快速傳導。熱管一端為蒸發(fā)端，另外一端為冷凝端，當熱管一端受熱時，毛細管中的液體迅速汽化，蒸氣在熱擴散的動力下流向另外一端，并在冷端冷凝釋放出熱量，液體再沿多孔材料靠毛細作用流回蒸發(fā)端，如此循環(huán)不止，直到熱管兩端溫度相等。這種循環(huán)是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導開來。

利用熱管技術改進傳統(tǒng)的電池冷卻板，可提高電池冷卻板的換熱效率，維持電池工作溫度在合適范圍，保護電池安全，提升電池工作效率。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在解決普通電池冷卻板換熱能力不足的問題，提出了一種應用熱管技術的電池冷卻板方案。

一種應用熱管技術的板式電池冷卻板，包括一塊L型鋁板以及布置在上面的，整齊排列的熱管。L型鋁板較長的一邊用于和板式電池充分接觸；電池通過固定塊和導熱墊，和鋁板安裝在一起，構成一個電池換熱單元。熱管布置在L型鋁板的另一面，熱管的形狀與L型鋁板相適應，亦為L型。熱管的蒸發(fā)段長度和電池的高度相對應，絕熱段長度和L型鋁板彎折的部分相對應，冷凝段長度和L型鋁板與冷板接觸部分相對應。一塊L型鋁板上可布置若干個熱管，各個熱管整齊排列。

所述L型鋁板的厚度根據加工工藝，盡量減小，一方面可節(jié)省單個電池冷卻板的制作成本，一方面可減少電池冷卻板占用體積，使得由電池和電池冷卻板組成的換熱單元結構更為緊湊。

所述熱管為壓扁熱管，有一段彎折，其形狀亦為L型，與L型鋁板相適應。

所述熱管的端部與L型熱管的端部相重合。

所述冷板內部有制冷劑流通，可帶走由熱管傳遞來的熱量。

所述熱管的蒸發(fā)段長度和電池高度相對應，可充分吸收電池產生的熱量；冷凝段與L型鋁板和冷板接觸部分相對應，可充分吸收由冷板傳遞來的冷量。熱管內部蒸發(fā)段吸收電池熱量，液態(tài)介質蒸發(fā)，流向冷凝段；介質在冷凝段實現(xiàn)換熱，介質冷凝后形成的液體通過毛細管流回蒸發(fā)段，至此熱管內部形成一個封閉循環(huán)，可實現(xiàn)高效換熱。

本發(fā)明有以下優(yōu)點：

1、利用熱管技術的電池冷卻板換熱效率高，可解決普通冷卻板散熱不及時的問題。

2、電池冷卻板可和電池組成一個換熱單元。各個換熱單元結構，尺寸相同，安裝后結構緊湊，可充分利用空間。

3、電池冷卻板結構簡單，便于拆裝。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明提供的電池冷卻板的示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的電池冷卻板熱管部分的剖視圖；

圖3為本發(fā)明提供的電池冷卻板的安裝示意圖；

圖中：1-熱管；2-與電池接觸面；3-蒸發(fā)段；4-絕熱段；5-冷凝段；6-與冷板接觸面；7-熱管流道；8-換熱面；9-電池冷卻板；10-電池；11-導熱墊；12-固定塊；13-冷板。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

在電池(10)工作過程中，會產生一定的熱量，熱量通過鋁板與電池接觸面(2)，進入熱管蒸發(fā)段(3)；蒸發(fā)段(3)內介質吸熱蒸發(fā)，蒸發(fā)腔內蒸汽在壓力推動下，流經絕熱段(4)后，進入冷凝段(5)；冷凝段(5)對應著L型鋁板(9)和冷板(13)的接觸部分，冷板(13)內流通的的冷卻液使得冷板(13)能夠保持在低溫，從而也使得熱管冷凝段(5)外部保持在較低溫度；熱管內的蒸汽介質進入冷凝段(5)后，在冷凝段(5)氣液交界面冷凝換熱，熱量經由鋁板與冷板交界面(6)傳遞至冷板(13)，由冷板(13)帶出。