CN107425235A - 散热装置及电池系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种散热装置及电池系统。所述散热装置包括多个散热组件，所述散热组件包括进液管、出液管及散热件；所述散热件内设置有一U字型的密闭腔室，所述密闭腔室内设置有迂回的液体通道，所述进液管与所述出液管设置在所述散热件的侧面上，并分别与所述液体通道连通，在液体经由所述进液管流入所述液体通道后从所述出液管流出时，实现对与所述散热件接触的待散热物体进行散热。所述散热装置的散热面积大、散热效果好、散热耗时短，能够对各电子设备进行集中式散热，提高整体的散热效率。
Description
技术领域
本发明涉及设备散热处理技术领域，具体而言，涉及一种散热装置及电池系统。
背景技术
随着电子技术的快速发展，纯电动或混合动力汽车的使用越发普及，而纯电动或混合动力汽车的驾驶性能及相应的可运行时长都与汽车中各电子设备(比如，电池系统)的运行状态有着极大的联系。
通常情况下，伴随着纯电动或混合动力汽车的使用，纯电动或混合动力汽车中各种电子设备都将进行持续性地发热，不同的电子设备在发热时会造成不同的温度差异及相应的温度升高幅度，从而使得各电子设备工作在不同的环境温度，影响各电子设备的运行状态。
例如，电池系统中包括有多个用于提供汽车运行能源的单体电池，而各单体电池在充放电的过程中会产生大量的热量，若该热量不能够及时被排出，将使电池内的温度不断上升，致使其内部的温度差异逐渐增大，电池内部不断上升的温度将会使电池将处于大温差的工作环境中，影响电池的使用寿命。特别是在炎热的夏天，自然环境的温度非常高，若不能及时对电池进行有效的散热管理，其最终的工作温度将远大于电池的合理工作温度，进而严重影响电池的使用寿命及电池容量，同时也会对电池的放电性能造成较大的干扰，很难满足必要的充放电需求。
就目前而言，市面上对上述情况中的各电子设备的处理方案通常采用自然冷却或强制性风冷的方式对各电子设备进行散热。但这种散热方式耗时长、效果差，需要单独地对每个电子设备进行散热，整体的散热分布较为散乱，散热面积不大。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种散热装置及电池系统。所述散热装置的散热面积大、散热效果好、散热耗时短，能够对各电子设备进行集中式散热，提高整体的散热效率。
就散热装置而言，本发明较佳的实施例提供一种散热装置，所述散热装置包括多个散热组件，所述散热组件包括进液管、出液管及散热件；
所述散热件内设置有一U字型的密闭腔室，所述密闭腔室内设置有迂回的液体通道，所述进液管与所述出液管设置在所述散热件的侧面上，并分别与所述液体通道连通，在液体经由所述进液管流入所述液体通道后从所述出液管流出时，实现对与所述散热件接触的待散热物体进行散热。
在本发明较佳的实施例中，上述散热装置还包括第一连接管及第二连接管，所述第一连接管用于连通相邻散热件上的进液管，所述第二连接管用于连通相邻散热件上的出液管。
在本发明较佳的实施例中，上述密闭腔室内设置有多个液体流道隔板，所述密闭腔室通过所述多个液体流道隔板之间的相互隔离形成包括U型通道及S型通道的所述液体通道。
在本发明较佳的实施例中，上述U型通道包围所述S型通道，并与所述S型通道相互连通，以形成迂回的所述液体通道。
就电池系统而言，本发明较佳的实施例提供一种电池系统，所述电池系统包括电池模组及上述的散热装置；
所述电池模组包括多个并排设置的单体电池，所述散热装置中的散热组件设置在相邻的两个单体电池之间，并分别与所述相邻的两个单体电池接触，以通过所述散热组件内流动的液体对所述单体电池进行散热。
在本发明较佳的实施例中，上述散热装置中每个散热件与所述单体电池接触的一侧面上垂直设置有挡板，所述挡板与相邻散热件上的挡板固定在一起，用于对相邻的两个散热件之间的单体电池进行固定。
在本发明较佳的实施例中，上述挡板在垂直于所述散热件的平面上的长度，与所述相邻的两个散热件之间的单体电池厚度相同。
在本发明较佳的实施例中，上述电池系统还包括多个绝缘导热层，所述绝缘导热层设置在相互接触的所述单体电池与所述散热组件之间，用于对所述电池模组中各个单体电池进行导热。
在本发明较佳的实施例中，相邻的两个散热组件之间的所述单体电池的电极相对于所述散热组件伸出。
在本发明较佳的实施例中，上述单体电池为矩形结构，所述单体电池包括方形电池、软包电池。
相对于现有技术而言，本发明较佳的实施例提供的散热装置及电池系统具有以下有益效果：所述散热装置的散热面积大、散热效果好、散热耗时短，能够对各电子设备进行集中式散热，提高整体的散热效率。具体地，所述散热装置包括多个散热组件，所述散热组件包括进液管、出液管及散热件，所述散热件内设置有一U字型的密闭腔室，所述密闭腔室内设置有迂回的液体通道，所述进液管与所述出液管设置在所述散热件的侧面上，并分别与所述液体通道连通，在液体经由所述进液管流入所述液体通道后从所述出液管流出时，实现对与所述散热件接触的待散热物体进行散热。其中，所述散热件通过在所述U字型的密闭腔室容置液体，并通过所述液体对待散热物体进行散热的方式，提高所述散热装置的散热效率、散热面积及散热效果，使所述散热装置可对多个电子设备进行集中式散热处理。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明权利要求保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明较佳的实施例提供的散热装置的一种结构示意图。
图2为本发明较佳的实施例提供的图1中所示的散热件的一种截面示意图。
图3为本发明较佳的实施例提供的电池系统的一种结构示意图。
图4为本发明较佳的实施例提供的电池系统的一种爆炸示意图。
图5为本发明较佳的实施例提供的电池系统的另一种爆炸示意图。
图标：10-电池系统；100-散热装置；110-散热组件；111-散热件；112-进液管；113-出液管；114-第一连接管；115-第二连接管；116-液体流道隔板；200-电池模组；210-单体电池；120-挡板；130-绝缘导热层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“垂直”、“平行”等术语并不表示要求两个部件之间绝对垂直或平行，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示两个结构之间一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如何提供一种散热面积大、散热效果好、散热耗时短，能够对各电子设备进行集中式散热，提高整体的散热效率的散热装置，对本领域技术人员而言，是急需解决的技术问题。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参照图1，是本发明较佳的实施例提供的散热装置100的一种结构示意图。在本发明实施例中，所述散热装置100用于对各种电子设备进行散热面积大的集中式散热处理，从而提高整个散热过程的散热效率，缩减散热消耗时间，保证各电子设备能够正常运行。具体地，所述散热装置100包括多个散热组件110，所述多个散热组件110集成在一起，用于对与所述散热组件110接触的多个待散热物体进行散热处理。
在本实施例中，所述散热组件110包括进液管112、出液管113及散热件111，所述散热件111的侧面与待散热物体接触，所述散热件111内设置有用于供液体进行流通的迂回的液体通道，所述进液管112及所述出液管113设置在所述散热件111的侧面上，并与存在于所述散热件111内的液体通道连通，使得液体可以经由所述进液管112流入所述液体通道后从所述出液管113流出，以实现所述散热组件110对与所述散热件111接触的待散热物体的散热处理功能。
在本实施例中，所述液体为可吸取所述待散热物体产生的热量，完成对所述待散热物体的散热处理的冷却液体，所述冷却液体可以是，但不限于，水、酒精等。
在本实施例中，所述散热件111为板状结构，所述散热件111上表面积较大的两个侧面均可与所述待散热物体进行接触，以增大对所述待散热物体的散热面积，加快对应的散热速度。其中所述表面积较大的两个侧面为相对设置的两个侧面。
在本实施例中，所述进液管112及所述出液管113可设置在所述表面积较大的两个侧面上。具体地，所述两个侧面包括第一侧面及第二侧面，则所述进液管112与所述出液管113可同时设置在所述第一侧面或第二侧面上；所述进液管112与所述出液管113也可分别设置在所述两个侧面上，即所述进液管112设置在所述第一侧面上时，所述出液管113设置在所述第二侧面上，或所述进液管112设置在所述第二侧面上时，所述出液管113设置在所述第一侧面上。在本实施例中，优选地将所述进液管112与所述出液管113设置在所述散热件111上表面积较大的两个侧面中的第一侧面上。
在本实施例中，所述进液管112在平行于所述第一侧面的平面上的横截面形状不受限制，可以是，但不限于，矩形、正方形、椭圆形及圆形等。在本发明实施例中，所述进液管112的横截面形状优选为圆形。
在本实施例中，所述出液管113在平行于所述第一侧面的平面上的横截面形状不受限制，可以是，但不限于，矩形、正方形、椭圆形及圆形等。在本发明实施例中，所述出液管113的横截面形状优选为圆形。
请参照图2，是本发明较佳的实施例提供的图1中所示的散热件111的一种截面示意图。在本实施例中，所述散热件111内部设置有一U字型的密闭腔室，所述液体通道设置在所述密闭腔室内，则所述进液管112与所述液体通道之间进行连通的方式为：所述进液管112的一端贯穿所述散热件111的第一侧面和所述密闭腔室之间的侧壁与所述液体通道连通，所述进液管112的另一端设置在所述散热件111外，以使液体能够从所述进液管112流入所述液体通道；所述出液管113与所述液体通道之间进行连通的方式为：所述出液管113的一端贯穿所述散热件111的第一侧面和所述密闭腔室之间的侧壁与所述液体通道连通，所述出液管113的另一端设置在所述散热件111外，以使液体能够从所述出液管113流出所述液体通道。
在本实施例的一种实施方式中，所述散热件111可以包括相互匹配的散热盖板及设置有凹槽的液体容置槽体，所述散热盖板的一侧朝向所述凹槽盖合在所述液体容置槽体上，以形成所述密闭腔室，其中所述散热盖板上相对的另一侧为所述第一侧面。
其中，所述散热盖板及所述液体容置槽体采用导热材料制造而成，所述导热材料可以是，但不限于，铜、铝等。所述散热盖板及所述液体容置槽体可以通过注塑成型模具制造而成，也可以通过冲压成型模具制造而成，也可以通过中空制品吹塑成型模具制造而成，还可以通过挤出成型模具制造而成。进一步地，在本实施例中，所述散热盖板与所述液体容置槽体采用铝冲压模具制造而成。
在本实施例中，所述密闭腔室内设置有多个液体流道隔板116，所述密闭腔室通过所述多个液体流道隔板116之间的相互隔离形成包括U型通道及S型通道的所述液体通道。其中，所述U型通道包围所述S型通道，并与所述S型通道相互连通，以形成迂回的所述液体通道。在本实施例中，各个液体流道隔板116的尺寸可以相同，也可以不同，例如，一个液体流道隔板116的长度可以与另一个液体流道隔板116的长度相同，一个液体流道隔板116的宽度可以大于另一个液体流道隔板116的宽度，具体的尺寸可以根据构成所述U型通道及所述S型通道的隔板设置需求进行不同的设置。
在本实施例中，所述多个液体流道隔板116与所述液体容置槽体可以通过一体成型的方式制造而成，也可以是分别制造后通过焊接、粘贴等方式，使得多个液体流道隔板116固定设置在所述液体容置槽体的凹槽内。在本实施例的一种实施方式中，所述多个液体流道隔板116与所述液体容置槽体通过一体成型的方式制造而成。
请再次参照图1，在本实施例中，所述散热装置100还可以包括第一连接管114及第二连接管115，所述第一连接管114用于连通相邻散热件111上的进液管112，所述第二连接管115用于连通相邻散热件111上的出液管113。
具体地，所述第一连接管114设置在所述散热件111与所述第一侧面相对的第二侧面上，并与所述密闭腔室连通，用于将当前散热件111的进液管112与相邻散热件111的进液管112连通。其中，每个散热件111上的第一连接管114的位置与所述散热件111上进液管112的位置相互对应，所述第一连接管114的形状与所述进液管112的形状相同。
所述第二连接管115设置在所述第二侧面上，并与所述密闭腔室连通，用于将当前散热件111的出液管113与相邻散热件111的出液管113连通。其中，每个散热件111上的第二连接管115的位置与所述散热件111上出液管113的位置相互对应，所述第二连接管115的形状与所述出液管113的形状相同，使得多个散热组件110通过所述第一连接管114及所述第二连接管115相互连通，从而确保所述多个散热组件110能够集成地对待散热物体进行散热处理。
请结合参照图3与图4，其中图3是本发明较佳的实施例提供的电池系统10的一种结构示意图，图4是本发明较佳的实施例提供的电池系统10的一种爆炸示意图。在本发明实施例中，所述散热装置100可应用于所述电池系统10，用于在极短的时间内完成对所述电池系统10中的单体电池210进行散热处理，从而使所述电池系统10中各单体电池210能够正常工作。由此，所述电池系统10可以包括所述散热装置100及电池模组200，所述电池模组200包括多个并排设置的单体电池210，所述散热装置100中的散热组件110设置在相邻的两个单体电池210之间，并分别与所述相邻的两个单体电池210接触，以通过所述散热组件110内流动的液体对所述单体电池210进行散热。其中，所述散热组件110与所述相邻的两个单体电池210接触的表面分别为所述散热组件110中散热件111的第一侧面及第二侧面。
请参照图5，是本发明较佳的实施例提供的电池系统10的另一种爆炸示意图。在本发明实施例中，所述散热装置100中每个散热件111与所述单体电池210接触的一侧面上垂直设置有挡板120，所述挡板120与相邻散热件111上的挡板120固定在一起，用于对相邻的两个散热件111之间的单体电池210进行固定。具体地，所述挡板120设置在所述散热件111的第一侧面上，相邻的两个挡板120可通过粘连、焊接等方式固定在一起。进一步，在本实施例中，相邻的两个挡板120通过焊接的方式固定连接。
在本实施例中，每个散热件111上的挡板120与相邻散热件111上的挡板120固定在一起，还用于提高所述散热装置100的结构强度。
在本实施例中，所述挡板120在垂直于所述散热件111的平面上的长度，与所述相邻的两个散热件111之间的单体电池210厚度相同。所述长度根据所述单体电池210的厚度的不同可进行不同的设置。
在本实施例中，所述电池系统10还可以包括多个绝缘导热层130，所述绝缘导热层130设置在相互接触的所述单体电池210与所述散热组件110之间，用于对所述电池模组200中各个单体电池210进行导热。具体地，所述绝缘导热层130的一侧与所述散热件111朝向所述单体电池210的侧面接触，所述绝缘导热层130的另一侧与所述单体电池210的一侧面接触，以将所述单体电池210产生的热量传导至所述散热件111内部流通的液体中，让液体携带热量离开所述散热装置100，完成对所述单体电池210的散热处理。在本实施例中，所述绝缘导热层130为绝缘导热硅胶垫。
所述绝缘导热硅胶垫具有一定的柔韧性、优良的绝缘性、压缩性、表面天然的粘性，专门为利用缝隙传递热量的设计方案生产，能够填充缝隙，完成发热部位与散热部位间的热传递，同时还起到绝缘、减震等作用，能够满足设备小型化及超薄化的设计要求，是极具工艺性和使用性，且厚度适用范围广，是一种极佳的导热填充材料。
在本实施例中，所述单体电池210在设置在相邻的两个散热组件110之间时，所述单体电池210的电极将相对于所述散热组件110伸出，以确保所述单体电池210能够正常使用。在本实施例中，所述单体电池210为矩形结构，所述单体电池210包括方形电池、软包电池等，其中所述单体电池210可为单个的方形电池或软包电池，也可由多个方形电池或软包电池相互层叠设置组成。
综上所述，在本发明较佳的实施例提供的散热装置及电池系统中，所述散热装置的散热面积大、散热效果好、散热耗时短，能够对各电子设备进行集中式散热，提高整体的散热效率。具体地，所述散热装置包括多个散热组件，所述散热组件包括进液管、出液管及散热件，所述散热件内设置有一U字型的密闭腔室，所述密闭腔室内设置有迂回的液体通道，所述进液管与所述出液管设置在所述散热件的侧面上，并分别与所述液体通道连通，在液体经由所述进液管流入所述液体通道后从所述出液管流出时，实现对与所述散热件接触的待散热物体进行散热。其中，所述散热件通过在所述U字型的密闭腔室容置液体，并通过所述液体对待散热物体进行散热的方式，提高所述散热装置的散热效率、散热面积及散热效果，使所述散热装置可对多个电子设备进行集中式散热处理。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种散热装置，其特征在于，所述散热装置包括多个散热组件，所述散热组件包括进液管、出液管及散热件；
所述散热件内设置有一U字型的密闭腔室，所述密闭腔室内设置有迂回的液体通道，所述进液管与所述出液管设置在所述散热件的侧面上，并分别与所述液体通道连通，在液体经由所述进液管流入所述液体通道后从所述出液管流出时，实现对与所述散热件接触的待散热物体进行散热。
2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括第一连接管及第二连接管，所述第一连接管用于连通相邻散热件上的进液管，所述第二连接管用于连通相邻散热件上的出液管。
3.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述密闭腔室内设置有多个液体流道隔板，所述密闭腔室通过所述多个液体流道隔板之间的相互隔离形成包括U型通道及S型通道的所述液体通道。
4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述U型通道包围所述S型通道，并与所述S型通道相互连通，以形成迂回的所述液体通道。
5.一种电池系统，其特征在于，所述电池系统包括电池模组及权利要求1-4中任意一项所述的散热装置；
所述电池模组包括多个并排设置的单体电池，所述散热装置中的散热组件设置在相邻的两个单体电池之间，并分别与所述相邻的两个单体电池接触，以通过所述散热组件内流动的液体对所述单体电池进行散热。
6.根据权利要求5所述的电池系统，其特征在于，所述散热装置中每个散热件与所述单体电池接触的一侧面上垂直设置有挡板，所述挡板与相邻散热件上的挡板固定在一起，用于对相邻的两个散热件之间的单体电池进行固定。
7.根据权利要求6所述的电池系统，其特征在于，所述挡板在垂直于所述散热件的平面上的长度，与所述相邻的两个散热件之间的单体电池厚度相同。
8.根据权利要求5所述的电池系统，其特征在于，所述电池系统还包括多个绝缘导热层，所述绝缘导热层设置在相互接触的所述单体电池与所述散热组件之间，用于对所述电池模组中各个单体电池进行导热。
9.根据权利要求5所述的电池系统，其特征在于，相邻的两个散热组件之间的所述单体电池的电极相对于所述散热组件伸出。
10.根据权利要求5-9中任意一项所述的电池系统，其特征在于，所述单体电池为矩形结构，所述单体电池包括方形电池、软包电池。
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