一種電池包散熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及一種電池包散熱系統(tǒng)，包括箱體、電池模組、冷卻裝置以及熱管；所述箱體包括底板以及兩對(duì)側(cè)壁，所述冷卻裝置設(shè)置在至少一個(gè)所述側(cè)壁的外表，所述熱管的數(shù)量為多個(gè)，且并排布置在所述箱體的內(nèi)部，每個(gè)所述熱管均同時(shí)延伸至所述底板以及設(shè)置有所述冷卻裝置的所述側(cè)壁上；所述電池模組的底面與所述熱管相貼合，并與所述箱體固定連接。上述設(shè)計(jì)熱傳導(dǎo)速度快、散熱量大、散熱效率高，滿足散熱器體積小重量輕要求，能有效增加電池?zé)醾鲗?dǎo)路徑，可以將電池?zé)崃總鲗?dǎo)到相對(duì)較遠(yuǎn)的散熱面上，便于充分利用電池包內(nèi)部空間。
【專利說(shuō)明】
一種電池包散熱系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電池組技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電池包散熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源危機(jī)與環(huán)境污染問題的日益加劇，純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車應(yīng)運(yùn)而生，且日益成為重要的交通工具。而動(dòng)力電池是純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)的能量載體。為了滿足快速充電和持續(xù)里程的要求，以及爬坡、加速等工況下的車輛動(dòng)能，動(dòng)力電池必須具備高功率輸出和大容量。為了保證動(dòng)力電池的高容量、大功率，通常將大量動(dòng)力電池通過串聯(lián)、并聯(lián)的方式組成電池模組使用。動(dòng)力電池在快速充電和大電流放電過程中，各個(gè)單體都會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，產(chǎn)生的熱量會(huì)不斷累積、疊加，使得動(dòng)力電池溫度急劇升高，并且每一個(gè)單體電池所處的位置不同，散熱條件有很大差異，造成單體電池間的溫度分布嚴(yán)重不均勻。而大多數(shù)動(dòng)力電池對(duì)運(yùn)行溫度條件有著非常苛刻的要求。在高溫條件下，動(dòng)力電池極有可能發(fā)生熱失控，出現(xiàn)冒煙、起火、爆炸等安全事故，對(duì)車輛及乘客造成傷害，并且，長(zhǎng)期嚴(yán)重的溫度不均勻會(huì)極大地降低動(dòng)力電池的使用壽命。
[0003]由于電池包固定裝配局限性，動(dòng)力電池產(chǎn)生的熱無(wú)法導(dǎo)出或無(wú)法有效導(dǎo)到有設(shè)有冷卻裝置的散熱面，因而導(dǎo)致熱無(wú)法導(dǎo)出，進(jìn)而使電池溫度高失效風(fēng)險(xiǎn)大。
[0004]鑒于此，特提出本申請(qǐng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本申請(qǐng)的目的在于提供一種電池包散熱系統(tǒng)，能將電池包內(nèi)部電池模組產(chǎn)生的熱迅速導(dǎo)出或有效導(dǎo)到設(shè)有冷卻裝置的箱體側(cè)壁上。
[0006]本申請(qǐng)的具體技術(shù)方案為:
[0007]—種電池包散熱系統(tǒng)，包括箱體、電池模組、冷卻裝置以及熱管；
[0008]所述箱體包括底板以及兩對(duì)側(cè)壁，所述冷卻裝置設(shè)置在至少一個(gè)所述側(cè)壁的外表，所述熱管的數(shù)量為多個(gè)，且并排布置在所述箱體的內(nèi)部，每個(gè)所述熱管均同時(shí)延伸至所述底板以及設(shè)置有所述冷卻裝置的所述側(cè)壁上；
[0009]所述電池模組的底面與所述熱管相貼合，并與所述箱體固定連接。
[0010]優(yōu)選的，所述熱管的兩端從所述底板分別延伸至一對(duì)所述側(cè)壁上。
[0011]優(yōu)選的，所述熱管為扁管，所述電池模組的底面與所述扁管的主側(cè)面相貼合。
[0012]優(yōu)選的，在所述底板以及所述側(cè)壁上設(shè)有與所述熱管形狀一致的固定槽，所述熱管固定于所述固定槽內(nèi)，且所述熱管與所述固定槽的槽口齊平或高于所述固定槽的槽口。
[0013]優(yōu)選的，所述熱管與所述固定槽之間設(shè)置有結(jié)構(gòu)膠層。
[0014]優(yōu)選的，所述固定槽凸出于所述底板以及所述側(cè)壁，所述電池模組的底面與相鄰兩個(gè)所述固定槽之間均留有間隙，在所述間隙內(nèi)填充有導(dǎo)熱膠層。
[0015]優(yōu)選的，所述電池模組的底面上貼有一層導(dǎo)熱硅膠片或涂有一層導(dǎo)熱膠。
[0016]優(yōu)選的，所述冷卻裝置包括散熱風(fēng)道以及風(fēng)扇；所述散熱風(fēng)道設(shè)置在所述側(cè)壁的外表，所述風(fēng)扇設(shè)置在所述散熱風(fēng)道的端部。
[0017]優(yōu)選的，所述散熱風(fēng)道包括多個(gè)散熱筋條;多個(gè)所述散熱筋條并排間隔設(shè)置，且每個(gè)散熱筋條均沿所述側(cè)壁水平延伸。
[0018]優(yōu)選的，所述散熱風(fēng)道鄰近所述風(fēng)扇的端部為風(fēng)道口，在所述風(fēng)道口中設(shè)加熱裝置。
[0019]本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以達(dá)到以下有益效果:
[0020]1、可以有效將電池模組產(chǎn)熱傳導(dǎo)到裝有冷卻裝置的側(cè)壁，熱傳導(dǎo)速度快、散熱量大、散熱效率高，滿足散熱器體積小重量輕要求，大大節(jié)省電池包內(nèi)部空間；
[0021]2、能有效增加電池?zé)醾鲗?dǎo)路徑，可以將電池?zé)崃總鲗?dǎo)到相對(duì)遠(yuǎn)散熱面或風(fēng)道面等處，便于充分利用電池包內(nèi)部空間；
[0022]3、改善電池包散熱空間，便于內(nèi)部結(jié)構(gòu)件之間的布置；
[0023]4、有利箱體整體強(qiáng)度及實(shí)現(xiàn)密封效果。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例的電池包散熱系統(tǒng)的爆炸圖；
[0025]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例的電池包散熱系統(tǒng)立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]附圖標(biāo)記，
[0027]1-箱體；
[0028]11-側(cè)壁；
[0029]2-電池模組；
[0030]3-冷卻裝置；
[0031]31-散熱風(fēng)道；
[0032]32-風(fēng)扇；
[0033]4-熱管；
[0034]5-固定槽；
[0035]6-加熱裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例及附圖，對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案及所給出的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0037]文中“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”均以附圖中的電池的放置狀態(tài)為參照。
[0038]由于電池包空間的局限性及其它限制性等原因，電池模組2若無(wú)法快速充分將熱導(dǎo)出將直接導(dǎo)致電池包內(nèi)溫度不斷積累上升，影響到電池包正常工作，影響其穩(wěn)定性甚至失效爆炸危害性大;為此，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N電池包散熱系統(tǒng)，如圖1和圖2所示，包括箱體1、電池模組2、冷卻裝置3以及熱管4;冷卻裝置3用于對(duì)箱體I進(jìn)行冷卻散熱；熱管4屬于比較成熟的技術(shù)，一般由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管4內(nèi)部是被抽成負(fù)壓狀態(tài)，充入適當(dāng)?shù)囊后w，這種液體沸點(diǎn)低，容易揮發(fā)。管壁有吸液芯，其由毛細(xì)多孔材料構(gòu)成。受熱時(shí)，蒸發(fā)段中毛細(xì)管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸氣在微小的壓力差下流向冷凝段，并且釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段，如此循環(huán)不止；
[0039]箱體I包括底板(圖中未標(biāo)出)以及兩對(duì)側(cè)壁11，冷卻裝置3設(shè)置在至少一個(gè)側(cè)壁11的外表，熱管4的數(shù)量為多個(gè)，且并排布置在箱體I的內(nèi)部，每個(gè)熱管4均同時(shí)延伸至底板以及設(shè)置有冷卻裝置3的側(cè)壁11上;本申請(qǐng)上述方案充分利用熱管4相變?cè)砜焖賹?dǎo)熱功能，將電池模組2產(chǎn)生的熱快速導(dǎo)到裝有冷卻裝置3的側(cè)壁11上，有效增加電池模組2熱傳導(dǎo)路徑，可以將電池模組2熱量傳導(dǎo)到相對(duì)較遠(yuǎn)的散熱面等處；而且目前整個(gè)電池包空間有限，只有外圍側(cè)壁11空間，本申請(qǐng)通過在箱體I底板和側(cè)壁11上設(shè)置熱管4，將現(xiàn)有外圍側(cè)壁11空間充分利用起來(lái)，就沒必要增加多余空間來(lái)解決電池模組2散熱問題，因此本申請(qǐng)技術(shù)方案還具有節(jié)省電池包空間的效果，同時(shí)節(jié)省出來(lái)的空間也便于電池包內(nèi)其它結(jié)構(gòu)件的布局。
[0040]裝配時(shí)，將電池模組2的底面與熱管4相貼合，并與箱體I固定連接。
[0041]如圖2所示，位于箱體I底板上的熱管4冷凝段將電池模組2底部的熱迅速導(dǎo)出到箱體I的側(cè)壁11，側(cè)壁11上的冷卻裝置3對(duì)側(cè)壁11進(jìn)行冷卻散熱，位于側(cè)壁11的熱管4冷凝段冷卻后，熱管4中的蒸汽冷凝后借助重力重新回流到位于箱體I底板的熱管4蒸發(fā)段中。
[0042]作為本申請(qǐng)的一種改進(jìn)，熱管4的兩端從底板分別延伸至一對(duì)側(cè)壁11上，即將熱管4設(shè)計(jì)成U型管、一對(duì)側(cè)壁11上均設(shè)有冷卻裝置3。
[0043]較佳的，熱管4設(shè)計(jì)為扁管結(jié)構(gòu)，電池模組2的底面與扁管的主側(cè)面相貼合。如此可以增大熱管4與箱體I內(nèi)側(cè)壁11以及和電池模組2底面的接觸面積，增大了導(dǎo)熱散熱速率。
[0044]為了實(shí)現(xiàn)將熱管4穩(wěn)定固定在箱體I的底板以及內(nèi)側(cè)壁11的目的，作為本申請(qǐng)的一種改進(jìn)，在底板以及側(cè)壁11上設(shè)與熱管4形狀一致的固定槽5，熱管4固定于固定槽5內(nèi)，且熱管4與固定槽5的槽口齊平或高于固定槽5的槽口，以保證裝配后熱管4與位于其上的電池模組2的有效接觸導(dǎo)熱。
[0045]裝配時(shí)，固定槽5在設(shè)計(jì)時(shí)留有裝配間隙，熱管4放入固定槽5后，向裝配間隙內(nèi)涂一層結(jié)構(gòu)膠，即使熱管4與固定槽5之間形成結(jié)構(gòu)膠層，此結(jié)構(gòu)膠既可以固定熱管4又可以填充裝配間隙增加導(dǎo)熱面。
[0046]裝配過程中，熱管4與固定槽5之間的裝配間隙的大小參考熱管4的復(fù)雜程度所引起的誤差而定。
[0047]為了實(shí)現(xiàn)電池模組2與熱管4以及箱體I底板的固定，裝配時(shí)，在電池模組2的底面上貼一層導(dǎo)熱硅膠片或涂一層導(dǎo)熱膠。
[0048]較佳的，導(dǎo)熱娃膠片的厚度為2?3mm。
[0049]較佳的，導(dǎo)熱膠的厚度為I?2mm。
[0050]較佳的，固定槽5凸出于底板以及側(cè)壁11，電池模組2的底面與相鄰兩個(gè)固定槽5之間均留有間隙，在間隙內(nèi)填充導(dǎo)熱膠層，以保證其有效導(dǎo)熱途徑。熱傳導(dǎo)可以是電池模組2直接同熱管4接觸導(dǎo)熱或電池模組2將熱傳導(dǎo)到箱體I底部，再由熱管4將箱體I底部的熱導(dǎo)出到側(cè)壁11，熱管4數(shù)量可以根據(jù)箱體I內(nèi)部空間及導(dǎo)熱速度要求適當(dāng)增加。
[0051]作為一種裝配方式，先將電池模組2放置于熱管4上，然后通過螺栓將電池模組2與箱體I的底板固定連接。
[0052]較佳的，采用散熱風(fēng)道31和風(fēng)扇32的方式進(jìn)行加速散熱；即將冷卻裝置3設(shè)計(jì)成包括散熱風(fēng)道31以及風(fēng)扇32，散熱風(fēng)道31設(shè)置在側(cè)壁11的外表，風(fēng)扇32設(shè)置在散熱風(fēng)道31的端部，如圖2所示;熱量從箱體I的側(cè)壁11傳導(dǎo)到散熱風(fēng)道31中，再由風(fēng)扇32提供風(fēng)源就可以充分將熱量從側(cè)壁11的散熱風(fēng)道31帶走，如此重復(fù)循環(huán)工作，電池模組2所產(chǎn)生的熱不斷被風(fēng)帶走，從而保證電池模組2及整個(gè)電池包溫度控制在一定范圍內(nèi)，為電池有效可靠工作提供有利保障。
[0053]較佳的，將散熱風(fēng)道31設(shè)計(jì)為包括多個(gè)散熱筋條;多個(gè)散熱筋條并排間隔設(shè)置并留有一定的空間便于通風(fēng)，且每個(gè)散熱筋條均沿側(cè)壁11水平延伸。散熱筋條的設(shè)置形成風(fēng)道面，并增大了散熱風(fēng)道31的散熱面積、而且散熱筋條還具有變向增加側(cè)壁11厚度起到提高箱體整體強(qiáng)度效果。由于散熱風(fēng)道31在電池包外側(cè)，這樣電池包內(nèi)側(cè)就被密封了，如果散熱風(fēng)道31放在電池包內(nèi)，一旦散熱風(fēng)道31密封性差則可能帶來(lái)水等雜質(zhì)將引起電池包短路風(fēng)險(xiǎn)。
[0054]更進(jìn)一步的，散熱風(fēng)道31鄰近風(fēng)扇32的端部為風(fēng)道口，在風(fēng)道口中設(shè)加熱裝置6，如果外界溫度很低或不利于電池模組2工作情況下，對(duì)發(fā)熱裝置通過熱風(fēng)對(duì)風(fēng)道加熱同時(shí)，熱管4快速將熱傳導(dǎo)到電池包內(nèi)部直接對(duì)電池模組2供熱。這樣既可以有效保證電池模組2有效工作溫度又便于保證電池包內(nèi)部密封性和加熱裝置6的拆裝。
[0055]較佳的，加熱裝置6連接有用于感應(yīng)外界溫度并控制加熱裝置6啟停的溫控開關(guān)。如果外界溫度很低或不利于電池模組2工作情況下，對(duì)發(fā)熱裝置供電加熱。
[0056]本申請(qǐng)雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但并不是用來(lái)限定權(quán)利要求，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本申請(qǐng)構(gòu)思的前提下，都可以做出若干可能的變動(dòng)和修改，因此本申請(qǐng)的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池包散熱系統(tǒng)，其特征在于，包括箱體、電池模組、冷卻裝置以及熱管； 所述箱體包括底板以及兩對(duì)側(cè)壁，所述冷卻裝置設(shè)置在至少一個(gè)所述側(cè)壁的外表，所述熱管的數(shù)量為多個(gè)，且并排布置在所述箱體的內(nèi)部，每個(gè)所述熱管均同時(shí)延伸至所述底板以及設(shè)置有所述冷卻裝置的所述側(cè)壁上； 所述電池模組的底面與所述熱管相貼合，并與所述箱體固定連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池包散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述熱管的兩端從所述底板分別延伸至一對(duì)所述側(cè)壁上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池包散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述熱管為扁管，所述電池模組的底面與所述扁管的主側(cè)面相貼合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池包散熱系統(tǒng)，其特征在于，在所述底板以及所述側(cè)壁上設(shè)有與所述熱管形狀一致的固定槽，所述熱管固定于所述固定槽內(nèi)，且所述熱管與所述固定槽的槽口齊平或高于所述固定槽的槽口。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池包散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述熱管與所述固定槽之間設(shè)置有結(jié)構(gòu)膠層。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池包散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述固定槽凸出于所述底板以及所述側(cè)壁，所述電池模組的底面與相鄰兩個(gè)所述固定槽之間均留有間隙，在所述間隙內(nèi)填充有導(dǎo)熱膠層。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池包散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述電池模組的底面上貼有一層導(dǎo)熱硅膠片或涂有一層導(dǎo)熱膠。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的電池包散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻裝置包括散熱風(fēng)道以及風(fēng)扇； 所述散熱風(fēng)道設(shè)置在所述側(cè)壁的外表，所述風(fēng)扇設(shè)置在所述散熱風(fēng)道的端部。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池包散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱風(fēng)道包括多個(gè)散熱筋條;多個(gè)所述散熱筋條并排間隔設(shè)置，且每個(gè)散熱筋條均沿所述側(cè)壁水平延伸。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池包散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱風(fēng)道鄰近所述風(fēng)扇的端部為風(fēng)道口，在所述風(fēng)道口中設(shè)加熱裝置。
【文檔編號(hào)】H01M10/6552GK205543155SQ201620353205
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】張上富
【申請(qǐng)人】寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司