[發(fā)明專利]一種脈動(dòng)式熱管動(dòng)力電池復(fù)合散熱裝置

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• 申請日: 2020-10-07
• 公開（公告）號(hào): CN112072213A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 冼海珍;雷波;徐源;郭振寧
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M10/613
• 分類號(hào): H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6552;H01M10/6554;H01M10/6563;H01M10/653;H01M2/10
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一種脈動(dòng)式熱管動(dòng)力電池復(fù)合散熱裝置，其特征在于：包括箱體、通孔、箱體窄側(cè)面散熱口、箱體頂部散熱口、脈動(dòng)熱管、固定支架、單體電池、相變材料；箱體內(nèi)部有若干個(gè)電池模組；所述電池模組由若干個(gè)矩形單體電池組成、夾設(shè)于單體電池之間的脈動(dòng)熱管、填充在脈動(dòng)熱管及單體電池間的相變材料組成；所述箱體的窄側(cè)面及頂端具有散熱口；所述的風(fēng)扇安裝在箱體的寬側(cè)面上的通孔上。所述的脈動(dòng)熱管的蒸發(fā)端與兩側(cè)的單體電池及單體電池間的相變材料密切接觸，冷凝端穿過電池組，位于箱體頂板的下端。所述的脈動(dòng)熱管總是成對(duì)出現(xiàn)，且兩個(gè)脈動(dòng)熱管的蒸發(fā)端相互靠近，蒸發(fā)端之間通過固定支架固定，冷凝端間相互遠(yuǎn)離。本發(fā)明具有散熱量大、散熱效率高、各單體電池之間溫度均勻性好、加工簡單等優(yōu)點(diǎn)，且利用脈沖熱管、相變材料與風(fēng)冷技術(shù)的結(jié)合彌補(bǔ)了相變材料導(dǎo)熱性能差、空氣冷卻換熱效率低的缺點(diǎn)，從而進(jìn)一步提高了動(dòng)力電池的散熱效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于動(dòng)力電池散熱領(lǐng)域，特別提供一種脈動(dòng)式熱管動(dòng)力電池復(fù)合散熱裝置。

背景技術(shù)

“十三五”期間，為了實(shí)現(xiàn)我國由能源大國向能源強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的總體目標(biāo)，汽車行業(yè)的升級(jí)與改造勢在必行，目前，汽車行業(yè)的快速發(fā)展成為了我國能源需求供給缺口的一大原因；但我國的石油資源短缺，幾乎一半的石油需求需要通過進(jìn)口來解決；因此，大力發(fā)展以電動(dòng)汽車為代表的新能源汽車，以電代油，是建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)、環(huán)境友好型社會(huì)和生態(tài)文明社會(huì)的重要措施，也是轉(zhuǎn)變我國汽車發(fā)展方式，有效控制汽車尾氣排放的根本途徑。

電池，作為電動(dòng)汽車的核心部件，其性能優(yōu)劣直接制約整車動(dòng)力性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。高溫環(huán)境或者過大功率充、放電的情況下，整車電池模組溫度會(huì)大幅上升，高溫會(huì)導(dǎo)致電池的容量、壽命和能量效率的降低，若不及時(shí)散發(fā)熱量，易出現(xiàn)熱失控，甚至可能導(dǎo)致汽車起火或爆炸。

目前，許多電池制造商和專家學(xué)者正在致力于電池的熱量管理，直接空冷散熱因其制作簡單而較為流行，但其換熱效率低且單體電池間不一致性較大等問題，這嚴(yán)重制約了動(dòng)力電池的進(jìn)一步發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種脈動(dòng)式熱管動(dòng)力電池復(fù)合散熱裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有散熱量大，散熱效率高，各單體電池之間溫度均勻性好，加工簡單等優(yōu)點(diǎn)，且利用脈沖熱管、相變材料與風(fēng)冷技術(shù)的結(jié)合彌補(bǔ)了相變材料導(dǎo)熱性能差、空氣冷卻換熱效率低的缺點(diǎn)，從而進(jìn)一步提高了動(dòng)力電池的散熱效率。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種脈動(dòng)式熱管動(dòng)力電池復(fù)合散熱裝置，其特征在于：包括箱體、通孔、箱體窄側(cè)面散熱口、箱體頂部散熱口、脈動(dòng)熱管、固定支架、單體電池、相變材料；箱體內(nèi)部有若干個(gè)電池模組；所述電池模組由若干個(gè)矩形單體電池組成、夾設(shè)于單體電池之間的脈動(dòng)熱管、填充在脈動(dòng)熱管及單體電池間的相變材料組成；所述箱體的窄側(cè)面及頂端具有散熱口；所述的風(fēng)扇安裝在箱體的寬側(cè)面上的通孔上。所述的脈動(dòng)熱管分為蒸發(fā)端和冷凝段，所述蒸發(fā)端與兩側(cè)的單體電池間填充相變材料，冷凝端穿過電池組，位于箱體頂部散熱口的下端。

所述的脈動(dòng)熱管的蒸發(fā)端與兩側(cè)的單體電池及單體電池間的相變材料密切接觸，冷凝端穿過電池組，位于箱體頂板的下端。

所述的脈動(dòng)熱管總是成對(duì)出現(xiàn)，且兩個(gè)脈動(dòng)熱管的蒸發(fā)端相互靠近，蒸發(fā)端之間通過固定支架固定，冷凝端間相互遠(yuǎn)離。

所述的風(fēng)扇安裝在箱體的寬側(cè)面靠近脈動(dòng)熱管的冷凝段。

所述的箱體是具有導(dǎo)熱功能的銅板或鋁板，位于箱體的窄側(cè)面和頂端的散熱口是矩形散熱口。

通過固定支架的分割，分割的部分形成單體電池-脈動(dòng)熱管-單體電池的三明治結(jié)構(gòu)，中間間隙用相變材料填充，所述的固定支架為絕熱材料。

所述相變材料為可以是石蠟等單一材料，也可以是石墨、碳纖維或碳納米管所組成的復(fù)合相變材料。

本發(fā)明的單體電池、脈動(dòng)熱管不受材質(zhì)與形狀限制。