[實用新型]一種扁平熱管用于電池模組散熱的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820877256.4
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN208368685U
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李志農(nóng);羅宗鴻;盧祥軍
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌航空大學(xué)
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/647;H01M10/653;H01M10/6555;H01M10/6557;H01M10/6552
• 代理公司: 南昌市平凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 36122
• 代理人: 張文杰

本實用新型公開了一種扁平熱管用于電池模組散熱的裝置，固定支座由依次排列的中支塊及其兩端的側(cè)支塊構(gòu)成，中支塊的兩端設(shè)置有T形塊，且T形塊內(nèi)設(shè)置有空心槽；側(cè)支塊的兩端設(shè)置有凸塊，且凸塊內(nèi)也設(shè)置有空心槽，且中支塊之間及其與兩端的側(cè)支塊之間構(gòu)成插槽；連接板上設(shè)置有槽口，并通過槽口與極耳連接；散熱鋁板安裝于相鄰的兩片電芯單體之間，散熱鋁板內(nèi)對稱設(shè)置有扁平孔，扁平孔內(nèi)插裝有扁平熱管。本實用新型將扁平熱管均勻布置在散熱鋁板內(nèi)部，結(jié)合扁平熱管的熱開關(guān)性能以及優(yōu)良的熱響應(yīng)特性、體積小、重量輕、無功耗、無噪音，模組散熱速度更快、散熱效率更高、模組溫度場一致性更好。

技術(shù)領(lǐng)域

本專利涉及新能源汽車鋰離子電池模組熱管理散熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種扁平熱管用于電池模組散熱的裝置。

背景技術(shù)

動力電池作為純電動汽車的動力來源，是提高整車性能和降低成本的關(guān)鍵一環(huán)，其溫度特性直接影響電動車的性能、壽命和耐久性，當(dāng)電池模組的生熱速率大于其模組導(dǎo)熱速率時，隨著熱量的積累，便會影響電動汽車電池的使用壽命、穩(wěn)定性甚至更嚴(yán)重可能產(chǎn)生爆燃現(xiàn)象影響安全性。

常規(guī)的風(fēng)冷技術(shù)由于成本低廉，首先被電池?zé)峁芾碓O(shè)計者所考慮，但是由于空氣與電池模組的對流換熱系數(shù)限制，使得風(fēng)冷散熱在熱濫用、熱失控環(huán)境下，散熱能力有限，很難滿足大容量熱設(shè)計需求。

常規(guī)的液冷散熱依靠液體介質(zhì)來散熱，其存在的問題主要有：密封性要求高、重量大以及有漏液甚至堵塞管道的風(fēng)險。

基于相變材料來進(jìn)行散熱，其控制難度大、絕緣性能差、相變溫度范圍窄，在某種意義來說相變材料散熱還是屬于被動散熱的范疇。熱管是一種具有極高導(dǎo)熱性能的傳熱元件，它通過在全封閉真空管內(nèi)液體介質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量，它利用毛細(xì)作用等流體原理來起到散熱效果，具有很高的導(dǎo)熱性、熱流方向可逆性、可遠(yuǎn)距離傳熱以及熱開關(guān)性能等一系列優(yōu)點。

中國專利《一種車用動力電池箱的熱管控溫系統(tǒng)》(公告號：CN 202159717U)是將動力電池箱分為內(nèi)箱和外箱,在電池內(nèi)箱電芯單體兩兩相間夾持有散熱熱管或加熱熱管,通過散/ 加熱熱管與電池內(nèi)外箱的保溫板、內(nèi)箱底部的加熱裝置以及外箱設(shè)置的散熱風(fēng)扇共同完成對電池箱內(nèi)的控溫工作，其中散熱熱管是通過熱管內(nèi)部產(chǎn)生溫度差來進(jìn)行散熱，其依據(jù)是熱傳導(dǎo)方式熱量從高溫部分傳至低溫部分，最終達(dá)到熱管材料內(nèi)部熱平衡，故在這個散熱過程中，其電芯單體散熱速度主要取決于熱管材料的導(dǎo)熱性能，而整個電池箱體的散熱效果取決于散熱熱管以及散熱風(fēng)扇的共同配合。該專利本質(zhì)上主要還是以風(fēng)冷散熱配合以導(dǎo)熱性能更強(qiáng)的片狀熱管材料來對電池箱體內(nèi)部進(jìn)行散熱，主要應(yīng)用在電芯單體數(shù)量少的場合下，若是電池箱內(nèi)電芯數(shù)量較多，電池?zé)崃糠e累速率過快，將會導(dǎo)致電池箱體內(nèi)部熱失控的發(fā)生。目前新能源汽車領(lǐng)域，驅(qū)使汽車行駛的動力源是由成百上千支電芯單體串并聯(lián)成組而成的電池包，而電池包在新能源汽車上的放置空間有限，在這種狹小空間下，當(dāng)電池箱工作時，其箱體內(nèi)部溫度場長時間的不均勻分布也會造成各電池模塊、單體性能的不均衡，尤其是分布在高溫區(qū)域的電池老化速率會明顯低于低溫部分，隨著時間的積累不同電池之間的物性離散化越來越明顯，從而使得電池之間的一致性變差，甚至發(fā)生提前失效，縮短了整個動力電池系統(tǒng)的壽命。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、可靠的電池模組散熱裝置，對動力鋰離子電池組在高溫下能夠快速散熱以及控溫，實現(xiàn)熱響應(yīng)速度更快、導(dǎo)熱能力更強(qiáng)，在電芯數(shù)量較多時能及時散熱。

本實用新型采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的。一種扁平熱管用于電池模組散熱的裝置，包括固定支座、電芯單體、散熱鋁板和連接板，所述固定支座由依次排列的中支塊及其兩端的側(cè)支塊構(gòu)成，中支塊的兩端設(shè)置有T形塊，且T形塊內(nèi)設(shè)置有空心槽；側(cè)支塊的兩端設(shè)置有凸塊，且凸塊內(nèi)也設(shè)置有空心槽，且中支塊之間及其與兩端的側(cè)支塊之間構(gòu)成插槽；T形塊內(nèi)的空心槽和凸塊內(nèi)的空心槽均填充有相變材料；所述電芯單體的上端設(shè)置有極耳，電芯單體的下端插裝于插槽內(nèi)；所述連接板上設(shè)置有槽口，并通過槽口與極耳連接；所述散熱鋁板安裝于相鄰的兩片電芯單體之間，散熱鋁板內(nèi)對稱設(shè)置有扁平孔，扁平孔內(nèi)插裝有扁平熱管。