CN107681228A - 一种高倍率锂离子动力电池模组热管液冷散热装置 - Google Patents

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陈小潭
罗益军
张庆
陈惠敏
王晓杰
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Abstract

本发明公开了一种高倍率锂离子动力电池模组热管液冷散热装置，包括：1‑模组外壳、2‑电芯、3‑灌封胶、4‑热管冷端、5‑热管绝热端、6‑热管热端、7‑进水口、8‑出水口、9‑水箱，10‑热管由4‑热管冷端、5‑热管绝热端、6‑热管热端构成，利用热管很强的热传导性，使得电池模组内部热管表面与冷却水之间温差极小，进而来冷却电池模组，冷却水未流经模组内部，无漏液风险，结构简单，换热效率高，安全性好。

Description

一种高倍率锂离子动力电池模组热管液冷散热装置
技术领域
本发明涉及一种高倍率锂离子动力电池模组热管液冷散热装置。
背景技术
国家可持续发展战略需采用清洁能源，电动汽车是新能源汽车的主要方向，锂离子动力电池是电动汽车的能量储存元件，是电动汽车核心部件，汽车在紧急加速时需要电池高倍率放电，电动汽车的快速充电又需要电池高倍率充电。电池高倍率充放电时，产热剧增，若热量无法及时散出，电池模组及电池包内部温度将超过使用范围，极大影响电芯性能，甚至导致热安全事故。
散热方式按照介质分类，有空气、液体、相变材料、热管散热，由于IP67要求及换热能力的要求，单个散热方式已无法满足高倍率、高能量密度的电池模组散热。
现有技术所用的冷却方式主要为空气冷却和液冷。空气冷却结构简单、重量小、成本低，但冷却效果差，目前液冷主要采用间壁式换热器结构，液冷管绕在电芯之间，热效率不高且工艺复杂，存在漏液的风险，安全性较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服液冷方式的漏液风险、换热效率低、工艺复杂和空气冷却的低换热率等问题，采用具备更高的热传导性和没有漏液隐患的热管散热方式。
本发明的技术方案为：
一种高倍率锂离子动力电池模组热管液冷散热装置，包括：1-模组外壳、2-电芯、3-灌封胶、4-热管冷端、5-热管绝热端、6-热管热端、7-进水口、8-出水口、9-水箱，10-热管由4-热管冷端、5-热管绝热端、6-热管热端构成，2-电芯在模组内呈叉排式且平行于10-热管依次排布，10-热管插入2-电芯间隙，2-电芯间隙采用3-灌封胶填充且10-热管周围也被3-灌封胶填充，2-电芯、3-灌封胶、10-热管依次接触，2-电芯和10-热管被3-灌封胶包裹，6-热管热端处于电池模组内，5-热管绝热端在空气中，4-热管冷端在9-水箱中，长度分布可以依据实际需要而定。利用热管很强的热传导性，使得电池模组内部热管表面与冷却水之间温差极小，进而来冷却电池模组，冷却水未流经模组内部，无漏液风险，结构简单，换热效率高，安全性好。
附图说明
图1是一种高倍率锂离子动力电池模组热管液冷散热装置示意图。
图2是包含10-热管及9-水箱示意图。
模组外壳1、电芯2、灌封胶3、热管冷端4、热管绝热端5、热管热端6、进水口7、出水口8、水箱9、热管10。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推流得到的方案均落入本发明保护范围。
一种高倍率锂离子动力电池模组热管液冷散热装置，包括：1-模组外壳、2-电芯、3-灌封胶、4-热管冷端、5-热管绝热端、6-热管热端、7-进水口、8-出水口、9-水箱，10-热管由4-热管冷端、5-热管绝热端、6-热管热端构成，2-电芯在模组内呈叉排式且平行于10-热管依次排布，10-热管插入2-电芯间隙，2-电芯间隙采用3-灌封胶填充且10-热管周围也被3-灌封胶填充，2-电芯、3-灌封胶、10-热管依次接触，2-电芯和10-热管被3-灌封胶包裹，6-热管热端处于电池模组内，5-热管绝热端在空气中，4-热管冷端在9-水箱中，长度分布可以依据实际需要而定。同时垂直于10-热管方向，2-电芯排数为1至3，优选2至3，仿真结果表面2-电芯排数小于3排，模组内部温度均匀性好。利用热管很强的热传导性，使得电池模组内部热管表面与冷却水之间温差极小，进而来冷却电池模组，冷却水未流经模组内部，无漏液风险，结构简单，换热效率高，安全性好。

Claims (6)

1.一种高倍率锂离子动力电池模组热管液冷散热装置，包括：1-模组外壳、2-电芯、3-灌封胶、4-热管冷端、5-热管绝热端、6-热管热端、7-进水口、8-出水口、9-水箱，10-热管由4-热管冷端、5-热管绝热端、6-热管热端构成，2-电芯在模组内呈叉排式且平行于10-热管依次排布，10-热管插入2-电芯间隙，2-电芯间隙采用3-灌封胶填充且10-热管周围也被3-灌封胶填充，2-电芯、3-灌封胶、10-热管依次接触，2-电芯和10-热管被3-灌封胶包裹，6-热管热端处于电池模组内，5-热管绝热端在空气中，4-热管冷端在9-水箱中。
2.如权利要求1所述的一种高倍率锂离子动力电池模组热管液冷散热装置，其特征在于热管插入模组内部，且周围填满3-灌封胶。
3.如权利要求1所述的一种高倍率锂离子动力电池模组热管液冷散热装置，其特征在于10-热管由4-热管冷端、5-热管绝热端、6-热管热端构成，6-热管热端处于电池模组内，5-热管绝热端在空气中，4-热管冷端在9-水箱中，5-绝热端长度可设置为0mm。
4.如权利要求1所述的一种高倍率锂离子动力电池模组热管液冷散热装置，其特征在于2-电芯、3-灌封胶、10-热管依次接触，2-电芯和10-热管被3-灌封胶包裹。
5.如权利要求1所述的一种高倍率锂离子动力电池模组热管液冷散热装置，其特征在于垂直于10-热管方向，2-电芯排数为1至3，优选2至3。
6.如权利要求1所述的一种高倍率锂离子动力电池模组热管液冷散热装置，其特征在于热管的截面为扁平形状，如矩形或者椭圆等。
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