[實用新型]一種圓柱型動力電池組的冷卻裝置

有效

• 申請號: 201720212796.6
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN206834286U
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 甘云華;王建欽;梁嘉林
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/643;H01M10/6552;H01M10/6556;H01M10/6567
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 蔡克永

技術領域

本實用新型涉及部件的散熱，尤其涉及一種圓柱型動力電池組的冷卻裝置。

背景技術

動力電池因其能量密度高、循環壽命長、綠色環保性能高等優點，成為電動汽車和混合動力汽車等電動設備的動力電源。然而，動力電池在充放電過程中會產生大量熱量，導致電池溫度升高，尤其對整個動力電池組而言，處于中心位置的電池的散熱效果最差，造成整個電池組的溫差較大；同時，電池在高溫條件下工作會導致電池壽命較低。合理的控制動力電池的工作溫度對保證電池的性能、安全和壽命至關重要。因此，有必要對動力電池組采取合適的冷卻結構及方法。

目前，對動力電池組的冷卻方式主要有空氣冷卻、液體冷卻和相變材料冷卻。空氣冷卻能力弱，隨著動力電池組能量密度的不斷提高，空冷將難以滿足高能量密度的動力電池的熱管理的需要；液體冷卻存在漏液的可能性；相變材料冷卻不僅需要考慮相變材料的物性，也要兼顧相變材料的封裝等問題。圓柱型動力電池因生產線成熟、成本低、成組散熱性好、一致性較好、安全性能好等優點受到越來越多的關注和青睞，如何更好地進行圓柱型動力電池的電池熱管理至關重要，然而，對于較大規模成包安裝的動力電池系統，采用以上冷卻方式難以兼顧結構簡單緊湊和散熱效果好兩方面。相比而言，熱管因其具有良好的啟動性能、等溫性能、高導熱性能、無需電力驅動等優點，可對動力電池進行有效的冷卻。將扁平熱管應用于圓柱型動力電池組冷卻，可增加電池與熱管之間的接觸面積，提高導熱能力，有效地降低電池的溫度，提高電池的使用性能。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種結構簡單、散熱效果好、安全可靠的圓柱型動力電池組的冷卻裝置。

本實用新型通過下述技術方案實現：

一種圓柱型動力電池組的冷卻裝置，包括電池組2及其冷卻結構；該冷卻結構包括分布在電池組2兩個側面的內部有循環流動冷卻工質的冷卻通道1、將電池組2產生的熱量傳遞給冷卻通道1的通道本體的熱管3；

電池組2產生的熱量通過熱管3間接傳遞給冷卻通道1的通道本體，冷卻通道1內循環流動的冷卻工質將電池組2產生的熱量帶走。

所述熱管3的蒸發端3-1伸入電池組2內部并接觸電池外表面，冷凝端3-2伸出電池組外部并接觸通道本體。

所述電池組2由若干個電池單體構成的數個排狀電池組子陣列，每一排電池組子陣列均由導熱套管4圍固，各相鄰電池單體之間具有間隙，即不接觸；

所述熱管3也是由數根扁平狀單體熱管構成的一個熱管陣列，熱管陣列的各蒸發端3-1均與各組電池組子陣列的導熱套管4緊密貼合，冷凝端3-2具有一折彎部，折彎部伸入通道本體上開設的槽道內并緊密貼合；

電池組2產生的熱量通過熱管陣列間接傳遞給冷卻通道1的通道本體，通過冷卻通道1內循環流動的冷卻工質將電池組2產生的熱量帶走，實現熱交換。

所述冷卻通道1內冷卻工質入口統一與分液器相連，冷卻工質出口統一與集液器相連，即冷卻工質通過分液器流入冷卻通道1，最后由集液器統一收集。

所述熱管3為微孔槽燒結復合吸液芯式熱管。

所述蒸發端3-1與導熱套管4之間的接觸面以及冷凝端3-2與通道本體槽道的接觸面均涂覆有導熱硅膠6，以增大它們之間的接觸面積。

所述蒸發端3-1的長度方向與電池單體的長度方向相互垂直。

一種動力電池組散熱方法，其包括如下步驟：

電池組2產生的熱量依次傳導給導熱套管4、蒸發端3-1、冷凝端3-2、通道本體、冷卻工質；冷卻工質通過分液器持續在冷卻通道1內流動并帶走電池組產生的熱量，最后由集液器統一收集，實現電池組的散熱。

所述冷卻工質為冷卻液。

本實用新型相對于現有技術，具有如下的優點及效果：

本實用新型通過扁平熱管與電池組的結合，將電池組的熱量通過扁平熱管傳遞到冷卻通道中，其中扁平熱管根據電池的布置方式進行設計，熱管蒸發端與單體電池緊密貼合，能有效地將單體電池包括處于中心位置處的單體電池的熱量進行散熱。

本實用新型的熱管采用的是微孔槽燒結復合吸液芯扁平熱管。其內的軸向微孔槽燒結復合吸液芯在蒸發段提供了附加的蒸發通道；微溝槽及微型齒的存在提高了管壁與吸液芯的結合面積和結合強度，減少了接觸熱阻。該熱管較之普通的燒結熱管毛細限更大、啟動性能及導熱性能更好、抗重力性能更強，有利于滿足不同工況和路況下電動汽車的動力電池的散熱要求。