CN107154521A - 电动汽车锂离子电池组的均温散热装置 - Google Patents

电动汽车锂离子电池组的均温散热装置 Download PDF

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曾建邦
廖连生
邵瀚青
王广君
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Abstract

本发明提供了电动汽车锂离子电池组的均温散热装置，包括一体化多流道散热框、铜涂层、铜管和水箱。散热框内壁喷有铜涂层，铜涂层与各单电池紧密贴合。散热框中的流道用铜管相连，便于结合风冷散热。电池组在工作过程中产生的热量传至铜涂层，迅速均温后传至散热框，后经散热框中S型流道内的冷媒带走。本发明具有明显的均温散热功能，有望在改善电池组的使用性能和延长其寿命等方面贡献力量。

Description

电动汽车锂离子电池组的均温散热装置
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及到一种电动汽车锂离子电池组的均温散热装置。
背景技术
目前，锂离子电池广泛应用于电动汽车，但电动汽车锂离子电池组性能与其内部温度分布密切相关，工作时不仅要求电池组温升小，而且要求各单电池之间的温差小。
电动汽车锂离子电池组在过充或快速放电等条件下，会使电池组温度急剧上升，严重时电池组会产生自燃甚至是爆炸现象。因此，有必要对其进行热管理。
发明内容
本发明针对电动汽车锂离子电池组在工作时其内部会发热，导致电池组内部温度升高，且温度分布不均匀的技术问题，提供了一种电动汽车锂离子电池组的均温散热装置。
本发明解决此技术问题的方案如下。
一种电动汽车锂离子电池组的均温散热装置，包括一体化多流道散热框、铜涂层、铜管、水箱。所述散热框与水箱均为铝材质。
散热框内壁喷有较薄的铜涂层，所用喷涂技术为超音速冷喷涂。方形单电池布置在喷有铜涂层的一体化多流道散热框中，铜涂层内壁经打磨光滑后可与单电池外表面紧密贴合；电池组在工作过程中，各单电池产生的热量传至铜涂层，由于铜的导热系数大，能迅速均温，后传至散热框，经S型流道内冷媒带走。
散热框为一体化多流道结构，制造简单、结构紧凑、牢固，适用于批量生产，制造成本低。
散热框内有多个通孔流道，流道间用裸露在散热框外的U型铜管连接，便于结合风冷散热，冷媒在呈S型流道内流动，可使散热框冷却更为充分，进而降低各单电池表面温度。
本发明提供一种电动汽车锂离子电池组的均温散热装置，利用喷有铜涂层的一体化多流道散热框固定单电池，单电池与经过打磨光滑后的铜涂层紧密贴合，由于铜的导热系数大，能迅速均温。流道布置在方形电池的两侧（电池在这两个侧面的面积最大），流道间使用裸露在散热框外的U型铜管相连，便于结合风冷散热。冷媒在S型流道内流动，可使散热框冷却更为充分。可见该发明不仅能使各单电池表面温度分布更为均匀，而且还可以降低电池组在工作过程中的温升，有望大幅度地提高电池组的使用性能，并延长其寿命。
附图说明
图1为散热框的示意图；
图2为单电池的示意图；
图3为喷有铜涂层的一体化多流道散热框的示意图；
图4为图3的右剖视图；
图5为U型铜管示意图；
图6为S型铜管示意图；
图7为喷有铜涂层的散热框与单体电池的装配示意图；
图8为本发明电动汽车锂离子电池组的均温散热装置结构示意图；
图9为图8的前剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
本发明提供的电动汽车锂离子电池组的均温散热装置，如图8所示，包括一体化多流道散热框1、U型铜管2、S型铜管3、箱体4、单电池5、铜涂层6、直铜管7，其中，单电池5是方形锂离子电池。
如图1所示，散热框1为一体化多流道结构，其内有若干方框，每个方框对应一个单电池5。散热框1中的冷媒流道布置在对应方框内表面面积最大的两侧壁面内，可充分利用散热面积。如图3所示，在散热框1的方框内壁，喷涂一层薄的铜涂层6，所用喷涂技术为超音速冷喷涂。如图7所示，将单电池5插入一体化多流道散热框1中喷有铜涂层6的方框内，所述铜涂层6内表面打磨光滑，单电池5外表面与铜涂层6内表面紧密贴合。
如图4、9所示，冷媒从箱体4a的入口a流进，依次流经直铜管7a、流道1a、U型铜管2a、流道1b、U型铜管2b、流道1c、S型铜管3a，最后由箱体4b的出口a流出，这样冷媒在S型流道内流动，且上下两S型流道为对称结构，冷却效果良好，电池组工作温度均匀。如图4所示，两侧流道内冷媒只有一面吸收电池产生的热量，而中间流道两侧都有电池，故两侧流道冷媒流量为中间流道冷媒的一半，两侧的流道直径比中间的小。如图9所示，两箱体4a、4b位置等高，确保各流道内冷媒流量配置均匀，提高电池温度分布均匀性。
单电池5在工作过程中产生的热量传至铜涂层6，铜的导热系数大，迅速均温后传至散热框1，后经散热框1中S型流道内的冷媒带走。冷媒经过U型铜管2时，与风冷结合散热。
以上详细说明是针对本发明实施的具体说明，该实施并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明的等效实施或变更，均应包含于本专利范围内。

Claims (4)

1.电动汽车锂离子电池组的均温散热装置，其特征在于：单电池插入使用超音速冷喷涂制备铜涂层的一体化多流道散热框中，经打磨光滑后可与各单电池紧密贴合，电池组在工作过程中产生的热量传至铜涂层，迅速均温后传至散热框，后经S型流道内冷媒带走。
2.如权利要求1所述的电动汽车锂离子电池组的均温散热装置，其特征在于，所述散热框内壁使用了超音速冷喷涂制备的铜涂层。
3.如权利要求2所述的电动汽车锂离子电池组的均温散热装置，其特征在于，所述的散热框为一体化多流道结构。
4.如权利要求3所述的电动汽车锂离子电池组的均温散热装置，其特征在于，所述流道间用便于结合风冷散热的U型铜管连接。
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