CN109193070A - 一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板 - Google Patents

一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板。该装置包括冷媒腔体与冷却液腔体，冷媒腔体内设有空调冷媒，冷却液腔体内设有循环冷却液，冷媒腔体与冷却液腔体叠加成相独立的双层结构，冷却液腔体一水平壁与冷媒腔体一水平壁共壁，冷却液腔体内经若干竖板隔成导流通道，相邻导流通道首尾相接形成蛇形流道，位于冷却液腔体上开设有进液口与出液口，蛇形流道一端与进液口连接，另一端与出液口连接，位于冷媒腔体上开设有加料口，加料口上设有堵头。由于冷却液腔体与冷媒腔体相配合，将冷却液腔体内循环冷却液的机动性与冷媒腔体内冷媒对热量快速响应相结合，提高散热板的均温性能和降温效率，最终提高整车电池的寿命，增加续航里程。

Description

一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板
技术领域
本发明涉及电池散热板技术领域，尤其涉及一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板。
背景技术
在能源危机和环境污染问题的压力下，安全、环保、节能已成为当今汽车发展的主题，电动车因其节能、环保无污染的优势，受到交通、能源部门的高度重视扶持。近几年，新能源汽车行业迎来了爆发式增长，电池是电动汽车的核心，车辆在不同的行驶状况下，单体电池由于其自身有一定的内阻，在充放电时会产生一定的热量，使得自身温度升高，当自身温度超出其正常工作温度范围时，就会影响电池的性能和使用寿命。而电动汽车上的动力电池系统是由多个单体电池串并构成，电池系统在工作过程中产生大量的热聚集在电池箱体内，热量如果不能够及时快速散出，高温会影响动力电池寿命，甚至出现热失控导致起火爆炸等，在倡导高能量密度，高倍率充放电的大环境下，可见电池散热对电动车的重要性。
现有的中国专利数据库中公开了名称为一种散热均匀的锂电池散热板的专利，该专利申请号为201721691129.7，申请日为20171207，授权公告号为CN207587929U，授权公告日为20180706，该装置包括：第一冷却板、第二冷却板、导热板以及进液块，所述进液块分别与第一冷却板和第二冷却板的一端连接接通，第一冷却板与第二冷却板通过导热板连接设置在一起；所述第一冷却板与第二冷却板均连接接通有进液块，进液块包括单孔端与多孔端；所述第一冷却板通过紊流圆柱连接导热板，所述导热板与进液块相背的一端安装有若干竖板，导热板与第二冷却板的连接方式与导热板与第一冷却板的连接方式相同。其不足之处在于：该散热板仅仅是通过冷却液带走电池的热量、均温控温效果差、热响应速度慢、散热系统效率以及可靠性低，尤其是在高倍率充电的工况下，散热板对于电池的保护效果非常不理想，最终使电池在高温的情况下充电，导致电池寿命缩短，续航里程降低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板，通过冷媒腔体与冷却液腔体相配合，快速均温散热。
为了实现上述目的，本发明一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板所采取的技术方案：
一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板，包括水平薄板状的冷媒腔体与水平薄板状的冷却液腔体，冷媒腔体内设有空调冷媒，冷却液腔体内设有循环冷却液，所述冷媒腔体与冷却液腔体叠加成相独立的双层结构，所述冷却液腔体一水平壁与冷媒腔体一水平壁共壁，所述冷却液腔体内经若干竖板隔成导流通道，相邻导流通道首尾相接形成蛇形流道，位于冷却液腔体上开设有进液口与出液口，所述蛇形流道一端与进液口连接，另一端与出液口连接，位于冷媒腔体上开设有添加空调冷媒的加料口，加料口上设有堵头。
本发明工作时，电池发热，电池将热量传递到冷媒腔体上或冷却液腔体上，当冷媒腔体与电池组接触时，电池将热量传递到冷媒腔体内，热量使冷媒腔体内液态的空调冷媒加热而气化，气化过程中吸收电池上的热量，同时冷却液腔体内的冷却液在蛇形流道内循环，循环过程中带走空调冷媒和冷媒腔体上的热量，当冷却液腔体与电池组接触时，冷却液腔体内的冷却液在蛇形流道内循环，循环过程中带走电池上的热量，同时加热的循环冷却液将液态的空调冷媒加热，空调冷媒吸热后气化，从液体变成气体，降低经过的循环冷却液的温度，从而快速降低电池的温度，确保电池可靠地工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：由于冷却液腔体与冷媒腔体相配合，将冷却液腔体内循环冷却液的机动性与冷媒腔体内冷媒对热量快速响应相结合，提高散热板的均温性能和降温效率，最终提高整车电池的寿命，增加续航里程。
所述冷媒腔体内经若干竖隔板隔成相互独立的储料腔，相邻储料腔的竖隔板上开设有接通相邻储料腔的通孔。储料腔使液体状的空调冷媒(例如制冷剂R134A)分配到冷媒腔体各个地方，提高均温散热效果，由于电池组在充放电过程中会产生温差，在温差的作用下，各个储料腔内的空调冷媒气化程度不同，从而使各个储料腔内的压力不同，产生压差，从而使相邻储料腔内的气体流通形成循环，提高均温效果。
所述冷媒腔体位于冷却液腔体上方，冷媒腔体上表面与外设电池组接触。冷媒腔体与电池组接触，可快速带走电池产生的热量，降温速率更快。
所述储料腔呈长条状。长条状的储料腔便于与循环的冷却液温度接触。
所述进液口与出液口均为扁口孔，两扁口孔上焊接有扁口转换接头。
所述导流通道呈扁管状。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的侧视图。
图3为图1中冷媒腔体与冷却液腔体的横截面图。
图4为图2中沿A-A的剖视图。
图5为图2中沿B-B的剖视图。
其中，1冷媒腔体，101加料口，102堵头，103竖隔板，104储料腔，2冷却液腔体，201竖板，202导流通道，203蛇形流道，204进液口，205出液口，3扁口转换接头。
具体实施方式
如图1-5所述，为一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板，包括水平薄板状的冷媒腔体1与水平薄板状的冷却液腔体2，冷媒腔体1内设有空调冷媒，冷却液腔体2内设有循环冷却液，冷媒腔体1与冷却液腔体2叠加成相独立的双层结构，冷却液腔体2一水平壁与冷媒腔体1一水平壁共壁，冷媒腔体1位于冷却液腔体2上方，冷媒腔体1上表面与外设电池组接触。冷媒腔体1与电池组接触，可快速带走电池组产生的热量，降温速率更快，冷却液腔体2内经若干竖板201隔成导流通道202，导流通道202呈扁管状，相邻导流通道202首尾相接形成蛇形流道203，位于冷却液腔体2上开设有进液口204与出液口205，蛇形流道203一端与进液口204连接，另一端与出液口205连接，进液口204与出液口205均为扁口孔，两扁口孔上焊接有扁口转换接头3，冷媒腔体1内经若干竖隔板103隔成相互独立的储料腔104，相邻储料腔104的竖隔板103上开设有接通相邻储料腔104的通孔。储料腔104使液体状的空调冷媒(例如制冷剂R134A)分配到冷媒腔体1各个地方，提高均温散热效果，由于电池组在充放电过程中会产生温差，在温差的作用下，各个储料腔104内的空调冷媒气化程度不同，从而使各个储料腔104内的压力不同，产生压差，从而使相邻储料腔104内的气体流通形成循环，提高均温效果。储料腔104使液体状的空调冷媒(例如制冷剂R134A)分配到冷媒腔体1各个地方，提高均温散热效果，当加热的循环冷却液经过对应储料腔104时，使对应储料腔104内的空调冷媒气化，从而使对应储料腔104内的压力与相邻储料腔104内压力之间形成压力差，从而使相邻储料腔104内的气体流通形成循环，提高均温效果，储料腔104呈长条状。长条状的储料腔104便于与循环的冷却液温度接触，位于冷媒腔体1上开设有添加空调冷媒的加料口101，加料口101上设有堵头102。
工作时，电池发热，电池将热量传递到冷媒腔体1内，热量使冷媒腔体1内液态的空调冷媒加热而气化，气化过程中吸收电池上的热量，同时冷却液腔体2内的冷却液在蛇形流道203内循环，循环过程中带走空调冷媒和冷媒腔体1上的热量，从而快速降低电池的温度，确保电池可靠地工作。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板，其特征在于：包括水平薄板状的冷媒腔体与水平薄板状的冷却液腔体，冷媒腔体内设有空调冷媒，冷却液腔体内设有循环冷却液，所述冷媒腔体与冷却液腔体叠加成相独立的双层结构，所述冷却液腔体一水平壁与冷媒腔体一水平壁共壁，所述冷却液腔体内经若干竖板隔成导流通道，相邻导流通道首尾相接形成蛇形流道，位于冷却液腔体上开设有进液口与出液口，所述蛇形流道一端与进液口连接，另一端与出液口连接，位于冷媒腔体上开设有添加空调冷媒的加料口，加料口上设有堵头。
2.根据权利要求1所述的一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板，其特征在于：所述冷媒腔体内经若干竖隔板隔成相互独立的储料腔，相邻储料腔的竖隔板上开设有接通相邻储料腔的通孔。
3.根据权利要求2所述的一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板，其特征在于：所述储料腔呈长条状。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板，其特征在于：所述冷媒腔体位于冷却液腔体上方，冷媒腔体上表面与外设电池组接触。
5.根据权利要求4所述的一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板，其特征在于：所述进液口与出液口均为扁口孔，两扁口孔上焊接有扁口转换接头。
6.根据权利要求5所述的一种冷媒冷却液混合型动力电池散热板，其特征在于：所述导流通道呈扁管状。
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