[發明專利]用于電動汽車的鋰電池散熱裝置

有效

• 申請號: 201710333011.5
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107069141B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 鐘東龍
• 申請（專利權）人: 四川力墾鋰動力科技有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/617;H01M10/625;H01M10/6551;H01M10/6563;B60L58/26
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 宋輝

本發明公開了用于電動汽車的鋰電池散熱裝置，包括散熱肋；所述散熱肋包括肋條、散熱筋和散熱齒；所述散熱筋設置在肋條上；所述散熱筋的形狀為三角形，且所述三角形的一個角迎向散熱氣流方向，該角的對邊背離散熱氣流方向；所述散熱齒設置在散熱筋上；所述散熱齒的形狀為三角形，且所述三角形的一個角迎向散熱氣流方向，該角的對邊背離散熱氣流方向。本發明用于電動汽車的鋰電池散熱裝置，通過將散熱筋和散熱齒的形狀設置為三角形，有效增強鋰電池散熱，同時在不增大風機流量的前提下，提高了鋰電池散熱效果。

技術領域

本發明涉及電動汽車鋰電池，具體涉及用于電動汽車的鋰電池散熱裝置。

背景技術

隨著工業發展和社會需求的增加，汽車在社會進步和經濟發展中扮演著重要的角色。汽車工業的迅速發展，推動了機械、能源、橡膠、鋼鐵等重要行業的發展，但同時也日益面臨著環境保護、能源短缺的嚴重問題。為了解決這些問題，電動汽車獲得了長足的發展和很大的技術進步，同時電動汽車在電池系統、電驅動系統和整車控制等方面都取得了很大進步。

在電動汽車上，電池系統是一項關鍵核心的部件，蓄電池作為動力源，需要能量密度高、輸出功率密度高、工作溫度范圍寬廣、循環壽命長、無記憶效應、自放電率小。目前鋰電池因其優越的性能，在電動汽車領域被大規模使用。鋰電池擁有諸多優點，但是也有致命性的缺點，就是電池穩定性較差，在極端環境下極易發生自燃和爆炸，目前電動汽車用鋰電池增強散熱多采用加大風機流量的方式，這種方式浪費資源，而且風機流量增大很多時候并不能有效的增強鋰電池散熱。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是目前電動汽車用鋰電池增強散熱所采取的方式不能有效增強鋰電池散熱，同時浪費資源，目的在于提供用于電動汽車的鋰電池散熱裝置，解決上述問題。

本發明通過下述技術方案實現：

用于電動汽車的鋰電池散熱裝置，包括散熱肋；所述散熱肋包括肋條、散熱筋和散熱齒；所述散熱筋設置在肋條上；所述散熱筋的形狀為三角形，且所述三角形的一個角迎向散熱氣流方向，該角的對邊背離散熱氣流方向；所述散熱齒設置在散熱筋上；所述散熱齒的形狀為三角形，且所述三角形的一個角迎向散熱氣流方向，該角的對邊背離散熱氣流方向。

現有技術中，電動汽車用鋰電池增強散熱多采用加大風機流量的方式，這種方式浪費資源，而且發明人在實際實踐中發現風機流量增大很多時候并不能有效的增強鋰電池散熱。發明人根據流體力學理論和多次試驗發現風機所產生的散熱氣流在流經需要散熱的部位時，會在該部位形成邊界層；由于風機所產生的散熱氣流的流動較為穩定，而且散熱氣流所流經的需要散熱的部位比較光滑(比如鋰電池表面和常用的散熱肋)，所以該散熱氣流的雷諾數較?。桓鶕吔鐚永碚?，邊界層的厚度與雷諾數成反比，所以散熱氣流的邊界層較厚，對光滑表面的散熱效果較差。而增大風機流量雖然可以增大散熱氣流雷諾數，但是雷諾數與散熱氣流的速度成正比，增大一倍的風機流速只能增加一倍的雷諾數，效率低下。同時發明人發現，隨著風機流速的增大，流經散熱部位的散熱氣流的流速趨于穩定，大量的散熱氣流沒有進行熱交換，所以風機流量增大很多時候并不能有效的增強鋰電池散熱。

本發明應用時，散熱筋的形狀為三角形，且該三角形的一個角迎向散熱氣流方向，該角的對邊背離散熱氣流方向，散熱氣流在流經散熱筋時，先流經所述三角形的一個角，然后繞過散熱筋并在該角的對邊處產生旋渦，由于旋渦處的流體繞一個旋渦中心旋轉，根據流體動量守恒定律，該處的流體流速大幅提高，發明人根據模擬軟件fluent.ansys進行CFD模擬發現，該處的流體雷諾數為散熱氣流雷諾數的10～30倍，所以邊界層的厚度降低至10％～3％，散熱效果大幅增強。同時，散熱齒的形狀為三角形，且該三角形的一個角迎向散熱氣流方向，該角的對邊背離散熱氣流方向，散熱氣流在流經散熱齒時，先流經所述三角形的一個角，然后繞過散熱齒并在該角的對邊處產生旋渦，由于旋渦處的流體繞一個旋渦中心旋轉，同散熱筋，該處的流體雷諾數為散熱氣流雷諾數的10～30倍，所以邊界層的厚度降低至10％～3％，散熱效果大幅增強。