CN102270768A - 一种电池装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池装置，使用热管作为散热元件，热管与电池接触热阻较小，利于热量传递，结构简单，单位体积的散热面积大，散热效率高，能降低电池充放电能耗，提高充放电循环寿命。本发明是通过以下技术方案来实现的：一种电池装置，包括有一块以上平板电池以及扁薄平板，所述扁薄平板内部排布有热管阵列，散热工质充注在所述热管阵列的内腔中；其中，所述电池装置包括有两块以上的扁薄平板，每块平板电池的长度及宽度方向包括有第一外表面和第二外表面，所述第一外表面和第二外表面各自与一块扁薄平板的外表面紧密贴合；与所述第一外表面和第二外表面分别紧密贴合的两块扁薄平板之间，设置有散热翅片。

Description

一种电池装置
技术领域
本发明属于电池散热技术领域，具体涉及一种电池装置，尤其是组合式热管电池散热装置。
背景技术
随着电池技术日新月异的发展，多数电气设施都采用电池供电或将其充当为备用电源，使得电池的应用愈发广泛，但常常由于电池壳体为了电池之间实现电气绝缘，一般采用热传导性能差的树脂制成；同时所述电池在充放电时所产生的热量没有被及时带走，而使得所述电池的工作环境温度过高，甚至可能电池表面温度达到80摄氏度以上。由于电池在高温环境下就不能充满电，所以充放电性能下降，而且充放电循环寿命降低。而要解决这一问题的关键在于采用高效的散热装置，将电池所产生的热量最大化地排出。特别是，电气设施多数采用充放电流较大电池，其产生的热量能否及时散发，直接决定了电气设施的性能，同时也影响电气设施提供终端服务的好坏。而通常电池散热都是采用铝热沉与风扇组合进行传导加对流散热，但热沉所具有的较大的扩散热阻及其截面上的热流密度分布极不均匀的特性，使得电池散热效果受到一定的影响，直接限制了电池性能的提高，为此提供高效的电池散热解决技术方案，显得尤为重要。
热管作为一种利用相变传热的高效传热介质，具有(一)热阻小，传热系数大(其传热性能比铜/铝材料高两个数量级以上)，(二)优良的等温性，(三)热流密度的可变性，(四)热流方向可逆性等优良特点，因此热管散热器较普通的热沉散热器有更高的散热能力以及其高效节能的优势，在电池散热领域被广泛地应用和发展。
目前一般使用的热管散热器由圆形热管、散热翅片及基座组成，或者板式热管、铝热沉及基板组成，其不足之处是其圆形热管或者板式热管与散热翅片或者铝热沉和基板连接是一种装配结构，其接触热阻较大，同时受制作工艺的影响，使其散热效率受到一定的限制。
公告号为：CN 20142186Y9，专利号为：ZL200920302396.X的中国专利公开一种电池散热装置，其中热管紧靠电池吸收电池所散发的热量，所述热量传递到热管另外一端固定的散热翅片，通过散热翅片及安装于散热翅片附近的风扇将热量散发到空气中实现散热。其散热效果在电池散热装置中应用效果明显好于普通的铝热沉，但是其不足之处在于：其一电池散热装置所占的空间过大，还需要热电制冷散热，显然耗能过多，成本高；其二热管与电池结合处技术公开内容来看，热管与电池接触热阻较大，不利于热量传递。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池装置，使用热管作为散热元件，热管与电池接触热阻较小，利于热量传递，结构简单，单位体积的散热面积大，散热效率高，能降低电池充放电能耗，提高充放电循环寿命。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种电池装置，包括有一块以上平板电池以及扁薄平板，所述扁薄平板内部排布有热管阵列，散热工质充注在所述热管阵列的内腔中；其中，所述电池装置包括有两块以上的扁薄平板，每块平板电池的长度及宽度方向包括有第一外表面和第二外表面，所述第一外表面和第二外表面各自与一块扁薄平板的外表面紧密贴合；与所述第一外表面和第二外表面分别紧密贴合的两块扁薄平板之间，设置有散热翅片。
所述扁薄平板内部排布多个截面为多边型的细孔管。
所述扁薄平板包括有放热段及吸热段，吸热段紧密贴合在平板电池的外表面。
综上，本发明的有益效果是：
本发明的一种电池装置，由于电池装置包括有两块以上的扁薄平板，每块平板电池的长度及宽度方向包括有第一外表面和第二外表面，所述第一外表面和第二外表面各自与一块扁薄平板的外表面紧密贴合；与所述第一外表面和第二外表面分别紧密贴合的两块扁薄平板之间，设置有散热翅片；扁薄平板内部排布多个截面为多边型的细孔管；扁薄平板包括有放热段及吸热段，吸热段紧密贴合在平板电池的外表面。所述扁薄平板内部灌装液体工质的多个细孔管将形成热管效应，热量通过热管壁传给管内散热工质，散热工质吸热后蒸发和沸腾，转变为蒸汽，蒸汽在微小压差的作用下上升至放热段，所述放热段受到冷却后，蒸汽冷凝并向外放出汽化潜热，冷凝液依靠重力及毛细管作用力返回吸热段，如此周而复始将电池散发热量散发至周围环境中，由于扁薄平板内部细孔管抽成真空，工质极易蒸发及沸腾，热管启动迅速。本发明的一种电池装置，平板电池外表面与扁薄平板外表面紧密贴合；两者之间的接触热阻非常小，有利于电池热量传导出。使用热管作为散热元件，热管与电池接触热阻较小，利于热量传递，结构简单，单位体积的散热面积大，散热效率高，能降低电池充放电能耗，提高充放电循环寿命。
附图说明
图1是本发明一种电池装置的立体结构示意图；
图2是本发明一种电池装置的侧视结构示意图；
图3是本发明一种电池装置的内部结构剖面示意图；
图4是图3的局部放大示意图；
图5是发明一种电池装置应用方式的立体结构示意图；
图6是本发明一种电池装置应用方式的剖视结构示意图。
附图标记说明：
1、扁薄平板，2、吸热段，3、放热段，4、散热翅片，5、第一外表面，6、第二外表面，7、细管孔，8、平板电池，9密封装置，10、固定螺钉，11、连接筋，21、上盖，22下盖。
具体实施方式
本发明公开了一种电池装置，如图1、2、3、4，包括有一块以上平板电池8以及扁薄平板1，所述扁薄平板1内部排布有热管阵列，散热工质充注在所述热管阵列的内腔中；其中，所述电池装置包括有两块以上的扁薄平板1，每块平板电池8的长度及宽度方向包括有第一外表面5和第二外表面6，所述第一外表面5和第二外表面6各自与一块扁薄平板1的外表面紧密贴合；与所述第一外表面5和第二外表面6分别紧密贴合的两块扁薄平板1之间，设置有散热翅片4。
所述扁薄平板1内部排布多个沿长度或宽度方向排布的截面为多边型的细孔管7。
所述扁薄平板1包括有放热段3及吸热段2，吸热段2紧密贴合在平板电池8的外表面；与所述第一外表面5和第二外表面6分别紧密贴合的两块扁薄平板1的放热段3之间，设置有散热翅片4。
所述第一外表面5、第二外表面6和扁薄平板1的贴合外表面均为相互平行的平面。
所述散热翅片4采用铝材制成并且成型为波纹状，散热翅片4的两侧通过焊接方式固定在扁薄平板1的放热段3的外表面上。
所述散热翅片4外围设置风扇等加强外围空气流动的通风装置，提高散热装置散热效果。
所述细孔管7截面为三角形，矩形，梯形或不规则形状。
所述细孔管7两端均封闭。
各所述细孔管7管路均为独立的热管结构，各细孔管7之间设置连接筋位。不但强化了散热扁管的稳定性，同时还可以减少散热扁管的厚度。
所述设置有热管阵列的扁薄平板1材质优选采用金属材料，经过挤压或充压加工工艺制成，经真空处理后，灌装液体散热工质譬如高纯度的去离子水，散热工质均匀分布在各独立的细孔管管路，多个细孔管管路内将形成毛细管结构，并形成热管效应。
如图5、6所示，本发明的电池装置包括多块平板电池8、多块扁薄平板1及多组散热翅片4，形成组合式的电池装置，为大功率的电气设施供电提供另外一种解决方案。
采用上盖21，下盖22通过固定螺钉9将所述多块平板电池8的扁薄平板1的吸热段封闭，所述上盖21，下盖22形成封闭体，散热翅片4与扁薄平板1的放热段3置于所述上盖、下盖形成的封闭体外部，直接与外围环境内的空气接触。其中多个密封装置9密封上盖21与扁薄平板1之间形成的过孔，并且上盖21，下盖22之间结合面设置密封圈(图上未有表示出)，将多个电池整体密封，使得由多个电池散热装置的组合设施可以应用于较为恶劣环境中。
上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在不偏离本发明范围内，进行的各种改进和变化，均属于本发明的保护范围。例如，细孔管的形状，平板电池8以及扁薄平板1的数量等。

Claims (10)

1.一种电池装置，包括有一块以上平板电池(8)以及扁薄平板(1)，所述扁薄平板(1)内部排布有热管阵列，散热工质充注在所述热管阵列的内腔中；其特征在于：所述电池装置包括有两块以上的扁薄平板(1)，每块平板电池(8)的长度及宽度方向包括有第一外表面(5)和第二外表面(6)，所述第一外表面(5)和第二外表面(6)各自与一块扁薄平板(1)的外表面紧密贴合；与所述第一外表面(5)和第二外表面(6)分别紧密贴合的两块扁薄平板(1)之间，设置有散热翅片(4)。
2.根据权利要求1所述的一种电池装置，其特征在于：所述扁薄平板(1)内部排布多个沿长度或宽度方向排布的截面为多边型的细孔管(7)。
3.根据权利要求2所述的一种电池装置，其特征在于：所述扁薄平板(1)包括有放热段(3)及吸热段(2)，吸热段(2)紧密贴合在平板电池(8)的外表面；与所述第一外表面(5)和第二外表面(6)分别紧密贴合的两块扁薄平板(1)的放热段(3)之间，设置有散热翅片(4)。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种电池装置，其特征在于：所述第一外表面(5)、第二外表面(6)和扁薄平板(1)的贴合外表面均为相互平行的平面。
5.根据权利要求3所述的一种电池装置，其特征在于：所述散热翅片(4)采用铝材制成并且成型为波纹状，散热翅片(4)的两侧通过焊接方式固定在扁薄平板(1)的放热段(3)的外表面上。
6.根据权利要求5所述的一种电池装置，其特征在于：所述散热翅片(4)外围设置通风装置。
7.根据权利要求2所述的一种电池装置，其特征在于：所述细孔管(7)截面为三角形，矩形，梯形或不规则形状；所述细孔管(7)两端均封闭。
8.根据权利要求7所述的一种电池装置，其特征在于：各所述细孔管(7)管路均为独立的热管结构，各细孔管(7)之间设置连接筋位。
9.根据权利要求4所述的一种电池装置，其特征在于：包括多块平板电池(8)、多块扁薄平板(1)及多组散热翅片(4)，形成组合式的电池装置。
10.根据权利要求9所述的一种电池装置，其特征在于：采用上盖(21)，下盖(22)通过固定螺钉(9)将所述多块平板电池(8)及扁薄平板(1)的吸热段封闭，所述上盖(21)，下盖(22)形成封闭体，散热翅片(4)与扁薄平板(1)的放热段(3)置于所述上盖、下盖形成的封闭体外部，直接与外围环境内的空气接触；多个密封装置(9)密封上盖(21)与扁薄平板(1)之间形成的过孔，并且上盖(21)，下盖(22)之间结合面设置密封圈。
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