CN105811047B - 一种电池冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种电池冷却装置，能够快速稳定地给电池降温，保证降温的高效性和安全性。一种电池冷却装置，包括：电池包(1)分层式平板热管(5)和冷却流道(13)；所述电池包(1)包括N个电池模组(4)，每块电池模组(4)包括M个并列排布的单体电池(6)，M、N为自然数；所述分层式平板热管(5)紧贴在两块单体电池(6)之间；所述冷却流道(13)横向贯穿多个分层式平板热管(5)；所述冷却流道(13)一端具有冷却液进口(7)另一端具有冷却液出口(8)，冷却液流经所述冷却流道(13)进入所述平板热管(5)。

Description

一种电池冷却装置
技术领域
本发明涉及电池冷却技术领域，尤其涉及一种电动汽车动力电池组电池冷却装置。
背景技术
目前的电池包冷却方案主要是风冷和液体冷却、风冷虽然说的经济和安全性比较高的冷却方式，但是它是被动冷却，而且冷却效果会根据环境而改变，因此这种冷却方式散热效率低，而且噪音大，运动部件易损坏。
液体冷却是利用液体热容量大的特点，将电池产生的热量带走，但是整个系统比较复杂，成本较高，难于维护，而且由于液体作为传热介质，泄漏问题涉及到整个电池组的绝缘以及安全。
相变冷却是利用相变材料作为传热介质来达到冷却的目的。它是伴随温度变化从而发生物理状态的改变并释放潜热的物质。其中物理状态变化的过程成为相变，在此过程中相变材料释放或者吸收大量的热量。但是相变材料易结露导热性能很差，储热速度低，并且还会发生熔化/固化循环中的离析，进而降低整体功能。
以上冷却方法存在冷却效率低、性能不稳定、安全性不高、占用空间大以及电池温差大这些问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池冷却装置，能够快速稳定地给电池降温，保证降温的高效性和安全性。
本发明的一种电池冷却装置，包括：
电池包1、分层式平板热管5和冷却流道13；
电池包1包括N个电池模组4，每块电池模组4包括M个并列排布的单体电池6，M、N为自然数；
分层式平板热管5紧贴在两块单体电池6之间；
冷却流道13横向贯穿多个分层式平板热管5；
冷却流道13一端具有冷却液进口7另一端具有冷却液出口8，冷却液流经冷却流道13进入平板热管5。
可选的，
分层式平板热管5上设有P个分层片11，所分层片11平行等距安装于分层式平板热管5上，其中P为自然数。
可选的，
分层片11两段为蒸发段，中间突起段为冷凝段。
可选的，
蒸发段设有微结构并紧贴单体电池6排布。
可选的，
冷凝段包括冷却流道13。
可选的，
分层片11的蒸发段都由规则有序的正三棱锥排列组成的微结构构成。
可选的，
冷却液进口7和冷却液出口8经导流块10与冷却流道13连接。
可选的，
冷却液进口7和冷却液出口8内均设有能够将冷却液分成上下两部分的分流板12。
可选的，
电池包1中电池模组4的数量为2个，电池模组4并列分布。
可选的，
电池包1上位于两组电池模组4一端中间处设有一个进风口2另一端设有两个出风口3。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明的一种电池冷却装置，包括：
电池包1、分层式平板热管5和冷却流道13；电池包1包括N个电池模组4，每块电池模组4包括M个并列排布的单体电池6，M、N为自然数；分层式平板热管5紧贴在两块单体电池6之间；冷却流道13横向贯穿多个分层式平板热管5；冷却流道13一端具有冷却液进口7另一端具有冷却液出口8，冷却液流经冷却流道13进入平板热管5。电池包1中的电池模组4和单体电池6的数量均可根据实际情况做调整，分层式平板热管5紧贴在两块单体电池之间，冷却流道13横向贯穿多个分层式平板热管5，冷却液经冷却液进口7由冷却流道13进入分层式平板热管5并沿着电池四周经冷却流道13流向冷却液出口8，冷却液在分层式平板热管内贴着电池流动，可不断冷却、蒸发从而带走电池的热量，达到快速稳定地给电池降温，提高降温效率，同时冷却液在分层式平板热管5内流动避免泄露，提高安全性。
附图说明
图1为本发明中一种电池冷却装置实施例的结构示意图；
图2为本发明中一种电池冷却装置实施例中分层式平板热管位置关系图；
图3为本发明中一种电池冷却装置实施例中分层式平板热管剖视图；
图4为本发明中一种电池冷却装置实施例中分层片结构图；
图5为本发明中一种电池冷却装置实施例中分层式平板热管纵剖图；
图6为本发明中一种电池冷却装置实施例中分层式平板热管另一个纵剖图。
具体实施方式
本发明的目的是提供一种电池冷却装置，能够快速稳定地给电池降温，保证降温的高效性和安全性。
下面参阅图1至图6，对本发明中一种电池冷却装置实施例进行说明：
本发明的一种电池冷却装置，包括：电池包1、分层式平板热管5和冷却流道13；电池包1包括N个电池模组4，每块电池模组4包括M个并列排布的单体电池6，M、N为自然数；分层式平板热管5紧贴在两块单体电池6之间；冷却流道13横向贯穿多个分层式平板热管5；冷却流道13一端具有冷却液进口7另一端具有冷却液出口8，冷却液流经冷却流道13进入平板热管5。
本实施例中，电池包1中的电池模组4和单体电池6的数量均可根据实际情况做调整，分层式平板热管5紧贴在两块单体电池之间，冷却流道13横向贯穿多个分层式平板热管5，冷却液经冷却液进口7由冷却流道13进入分层式平板热管5并沿着电池四周经冷却流道13流向冷却液出口8，冷却液在分层式平板热管内贴着电池流动，可不断冷却、蒸发从而带走电池的热量，达到快速稳定地给电池降温，提高降温效率，同时冷却液在分层式平板热管5内流动避免泄露，提高安全性。
本发明中的一种电池冷却装置进一步包括，分层式平板热管5上设有P个分层片11，所分层片11平行等距安装于分层式平板热管5上，其中P为自然数。
本实施例中，分层式平板热管5上的分层片11数量可根据电池应用的环境进行增减调节，分层片11平行等距安装能够保证降温过程均衡，减小电池自身的温度差。
本发明中的一种电池冷却装置进一步包括，分层片11两段为蒸发段，中间突起段为冷凝段。
本实施例中，分层片11两端贴近电池的部分为蒸发段，中间突起段为冷凝段配合分层式平板热管的设计，当分层式平板热管两边的电池温度升高时，冷却液通过冷却流道13流向分层式平板热管5的两边，冷却液遇电池高温蒸发从而带走电池热量，当电池温度降低，冷却液流向冷却流道13，既能提高降温的稳定性又能减少冷却液的消耗。
本发明中的一种电池冷却装置进一步包括，蒸发段设有微结构并紧贴单体电池6排布。
本实施例中，蒸发段上设有微结构帮助提高蒸发带走电池热量的功效，紧贴于电池可提高降温效果并节省冷却液。
本发明中的一种电池冷却装置进一步包括，冷凝段包括冷却流道13。
本实施例中，冷却流道13一方面让冷却液保持低温流经分层式平板热管5，另一方面可以将蒸发后剩余的冷却液回流至此，达到节省冷却液的目的。
本发明中的一种电池冷却装置进一步包括，分层片11的蒸发段都由规则有序的正三棱锥排列组成的微结构构成。
本实施例中，蒸发段上是由规则有序的正三棱锥排列组成的微结构，正三棱锥的构造能够增加蒸发面积，提高蒸发效率。
本发明中的一种电池冷却装置进一步包括，冷却液进口7和冷却液出口8经导流块10与冷却流道13连接。
本实施例中，导流块10贯穿于冷却流道13，与冷却液进出口相连，保证冷却液快速进入冷却流道13根据电池热量选择流向和流量。
本发明中的一种电池冷却装置进一步包括，冷却液进口7和冷却液出口8内均设有能够将冷却液分成上下两部分的分流板12。
本实施例中，冷却液进口7和冷却液出口8中设置的分流板可将流经此处的冷却液分为上下两股，从而克服因重力影响造成电池上下表面温差大的问题，达到均衡降温。
本发明中的一种电池冷却装置进一步包括，电池包1中电池模组4的数量为2个，电池模组4并列分布。
本实施例中，电池包1以两个电池模组4为例进行设计，能直观的了解分层式平板热管的降温原理和效果，实际应用中可根据具体应用环境进行调节，设计合理、试用范围广。
本发明中的一种电池冷却装置进一步包括，电池包1上位于两组电池模组4一端中间处设有一个进风口2另一端设有两个出风口3。
本实施例中，电池包设有一个进风口2和两个出风口3，一方面可以增加冷却效果，另一方面可及时排除电池包内多余的热量和积聚气体。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置可以通过其它的方式实现。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种电池冷却装置，其特征在于，包括：
电池包(1)、分层式平板热管(5)和冷却流道(13)；
所述电池包(1)包括N个电池模组(4)，每块电池模组(4)包括M个并列排布的单体电池(6)，M、N为自然数；
所述分层式平板热管(5)紧贴在两块单体电池(6)之间；
所述冷却流道(13)横向贯穿多个分层式平板热管(5)；
所述冷却流道(13)一端具有冷却液进口(7)，另一端具有冷却液出口(8)，冷却液流经所述冷却流道(13)进入所述分层式平板热管(5)；所述分层式平板热管(5)上设有P个分层片(11)，所述分层片(11)平行等距安装于所述分层式平板热管(5)上，其中P为自然数；
所述分层片(11)两段为蒸发段，中间突起段为冷凝段。
2.根据权利要求1所述的一种电池冷却装置，其特征在于，
所述蒸发段设有微结构并紧贴所述单体电池(6)排布。
3.根据权利要求2所述的一种电池冷却装置，其特征在于，
所述分层片(11)的蒸发段都由规则有序的正三棱锥排列组成的微结构构成。
4.根据权利要求1所述的一种电池冷却装置，其特征在于，
所述冷却液进口(7)和冷却液出口(8)经导流块(10)与所述冷却流道(13)连接。
5.根据权利要求1所述的一种电池冷却装置，其特征在于，
所述冷却液进口(7)和冷却液出口(8)内均设有能够将冷却液分成上下两部分的分流板(12)。
6.根据权利要求1所述的一种电池冷却装置，其特征在于，
所述电池包(1)中电池模组(4)的数量为2个，所述电池模组(4)并列分布。
7.根据权利要求1所述的一种电池冷却装置，其特征在于，
所述电池包(1)上位于两个相邻的所述电池模组(4)一端中间处设有一个进风口(2)，另一端设有两个出风口(3)。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107346814B (zh) * 2017-08-31 2023-10-27 广东工业大学 一种电池热管理系统
CN107658523B (zh) * 2017-09-13 2018-08-03 东莞市沃泰通新能源有限公司 一种磷酸铁锂电池组的冷却装置
CN107833747A (zh) * 2017-12-22 2018-03-23 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七二研究所） 一种组合式超级电容器模块散热结构
CN108565527B (zh) * 2018-06-07 2023-05-05 南昌航空大学 一种扁平热管用于电池模组散热的装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103542759B (zh) * 2012-07-12 2017-04-05 中国石油天然气股份有限公司 具有强化传热元件的换热管
CN203351711U (zh) * 2013-07-18 2013-12-18 三门峡速达交通节能科技股份有限公司 一种基于平板热管的动力电池热管理系统
CN204348864U (zh) * 2014-12-31 2015-05-20 上海鹰峰电子科技有限公司 复合超导平板热管动力电池热管理系统
CN105514318A (zh) * 2016-02-01 2016-04-20 上海鹰峰电子科技有限公司 一种电池包复合超导平板热管水冷散热系统
CN205790280U (zh) * 2016-06-01 2016-12-07 广东工业大学 一种电池冷却装置

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