CN109687054B - 一种液冷电池散热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液冷电池散热系统，属于液冷电池散热领域。该液冷电池散热系统包括电池单元模组和散热系统外壳；所述的电池单元模组包括电池单元外壳、电池槽构件、导热胶、电池、“蜂窝状”鳍片、冷却液槽和并联电路。电池在工作时产生的热量，通过全包的导热胶充分传递给电池槽构件，同时可有效减少电池单元模组不同区域的温度差，以保证电池始终处于良好的运行环境之中。“蜂窝状”鳍片一来将电池槽构件与电池单元外壳进行连接，确保稳定性；二来可最大限度提升电池槽构件与冷却液的接触面积，使其散热效能最大化。通过外置水泵实现液体循环流动，以达到快速散热的目的。
Description
技术领域
本发明属于液冷电池散热领域，具体涉及一种液冷电池散热系统。
背景技术
锂电池作为一种动力电池已逐渐应用到日常生活的各个领域，尤其是近年电动汽车行业的崛起，锂电池的需求和应用场景也大大增加。而锂电池的散热至今仍是一个技术难点，很大程度上影响了锂电池的应用。
当前动力蓄电池的散热方式主要分为风冷和液冷两种：风冷就是利用空气作为传热介质直接让空气穿过模块以达到冷却、加热的目的。通过汽车运动产生的风将电池的热量经过排风风扇带走,其优点是结构简单，重量相对较小且成本低廉，但因其冷却、加热速度慢的特点难以解决实际的散热问题；液体导热效率高则可很容易满足动力蓄电池的散热需求，且在保证模块温度的一致性上表现出色。液体冷却是采用液体与外界空气进行热交换把电池组产生的热量送出，其实现方式主要有两种：其一是在电池模块周围布置热传管、夹套等，其二是直接将电池模块沉浸在电介质传热液体中，并采用绝缘措施防止短路。而当前液冷散热方式的缺点表现在技术难度大、结构复杂、修和保养难度高等。
当前动力蓄电池的散热方式中，风冷虽然结构简单且重量相对较小，但散热效率低且模块的不同区域间温度差别大。液冷散热效率高因而在动力蓄电池散热方面有着更大的发展前景，但当前液冷散热效率仍不甚理想，尚存在很大的优化空间，如当前液冷散热系统结构复杂、保养难度大，尤其是在散热接触面积方面仍有很大优化空间。
发明内容
本发明目的在于通过最大限度提升液冷散热的导热接触面积来提升动力蓄电池的散热效能，从而设计出散热更高效、不同区域间温差更小的液冷式电池散热系统。
本发明的技术方案：
一种液冷电池散热系统，该液冷电池散热系统包括电池单元模组1和散热系统外壳2；所述的电池单元模组1包括电池单元外壳3、电池槽构件4、导热胶5、电池6、“蜂窝状”鳍片7、冷却液槽8和并联电路9；
所述的电池单元模组1在散热系统外壳2中紧密排布，根据实际需要确定电池单元模组1的个数；
所述的电池单元模组1中，电池6以并联电路9的方式进行连接；电池6外部设置电池槽构件4，电池6与电池槽构件4之间填充导热胶5，确保电池6的热量能充分传递给电池槽构件4；同一个电池单元模组1中的电池槽构件4用一个电池单元外壳3包覆；电池槽构件4与电池单元外壳3之间设置“蜂窝状”鳍片7，不同的“蜂窝状”鳍片7、电池槽构件4、电池单元外壳3之间形成截面为蜂窝状的冷却液槽8，冷却液槽8中充入冷却液，并与外部的水泵相连，确保冷却液的循环流动。
所述电池槽构件4、“蜂窝状”鳍片7的材质为铝合金。
所述散热系统外壳2与电池单元外壳3的材质为铝合金。
所述导热胶5的材质为硅胶，硅胶内掺导热不导电的金属氧化物粉末颗粒。
所述的冷却液为乙二醇含水冷却液或丙二醇冷却液。
工作原理：电池6在工作时产生的热量，通过全包的导热胶5充分传递给电池槽构件4，同时可有效减少电池单元模组1不同区域的温度差，以保证电池6始终处于良好的运行环境之中。“蜂窝状”鳍片7一来将电池槽构件4与电池单元外壳3进行连接，确保稳定性；二来可最大限度提升电池槽构件4与冷却液的接触面积，使其散热效能最大化。通过外置水泵实现液体循环流动，以达到快速散热的目的。
本发明的有益效果：上下两块半圆形结构件对数个“18650型号”电池进行全包，电池与结构件之间填充导热胶，“蜂窝状”鳍片设计可将铝合金件与液体间的导热面积提升数倍。
附图说明
图1为液冷式电池散热系统示意图。
图2为电池单元模组结构图。
图中：1电池单元模组；2散热系统外壳；3电池单元外壳；4电池槽构件；5导热胶；6电池；7“蜂窝状”鳍片；8冷却液槽；9并联电路。
具体实施方式
下面将结合具体实施例和附图对本发明的技术方案进行进一步的说明。
一种液冷电池散热系统，如图1所示，该液冷式电池散热系统由数个电池单元模组1组成，数个电池单元模组1包裹在散热系统外壳2中成为一个整体。所述的电池单元模组1包括电池单元外壳3、电池槽构件4、导热胶5、电池6、“蜂窝状”鳍片7、冷却液槽8和并联电路9；图2为电池单元模组1结构详解。
所述的电池单元模组1中，电池6以并联电路9的方式进行连接；电池6外部设置电池槽构件4，电池6与电池槽构件4之间填充导热胶5，确保电池6的热量能充分传递给电池槽构件4；同一个电池单元模组1中的电池槽构件4用一个电池单元外壳3包覆；电池槽构件4与电池单元外壳3之间设置“蜂窝状”鳍片7，不同的“蜂窝状”鳍片7、电池槽构件4、电池单元外壳3之间形成截面为蜂窝状的冷却液槽8，冷却液槽8中充入冷却液，并与外部的水泵相连，确保冷却液的循环流动。
电池槽构件4是由上下两个半圆形结构件构成，电池6型号为“18650型号”；所述散热系统外壳2与电池单元外壳3的材质为铝合金。所述导热胶5的材质为硅胶，硅胶内掺导热不导电的金属氧化物粉末颗粒。
所述的冷却液为丙二醇冷却液。
Claims (8)
1.一种液冷电池散热系统，其特征在于，该液冷电池散热系统包括电池单元模组（1）和散热系统外壳（2）；所述的电池单元模组（1）包括电池单元外壳（3）、电池槽构件（4）、导热胶（5）、电池（6）、”蜂窝状”鳍片（7）、冷却液槽（8）和并联电路（9）；
所述的电池单元模组（1）在散热系统外壳（2）中紧密排布，根据实际需要确定电池单元模组（1）的个数；
所述的电池单元模组（1）中，电池（6）以并联电路（9）的方式进行连接；电池（6）外部设置电池槽构件（4），电池（6）与电池槽构件（4）之间填充导热胶（5），确保电池（6）的热量能充分传递给电池槽构件（4）；同一个电池单元模组（1）中的电池槽构件（4）用一个电池单元外壳（3）包覆；电池槽构件（4）与电池单元外壳（3）之间设置”蜂窝状”鳍片（7），不同的”蜂窝状”鳍片（7）、电池槽构件（4）、电池单元外壳（3）之间形成截面为蜂窝状的冷却液槽（8），冷却液槽（8）中充入冷却液，并与外部的水泵相连，确保冷却液的循环流动。
2.根据权利要求1所述的一种液冷电池散热系统，其特征在于，所述电池槽构件（4）、”蜂窝状”鳍片（7）的材质为铝合金。
3.根据权利要求1或2所述的一种液冷电池散热系统，其特征在于，所述散热系统外壳（2）与电池单元外壳（3）的材质为铝合金。
4.根据权利要求1或2所述的一种液冷电池散热系统，其特征在于，所述导热胶（5）的材质为硅胶，硅胶内掺导热不导电的金属氧化物粉末颗粒。
5.根据权利要求3所述的一种液冷电池散热系统，其特征在于，所述导热胶（5）的材质为硅胶，硅胶内掺导热不导电的金属氧化物粉末颗粒。
6.根据权利要求1、2或5所述的一种液冷电池散热系统，其特征在于，所述的冷却液为乙二醇含水冷却液或丙二醇冷却液。
7.根据权利要求3所述的一种液冷电池散热系统，其特征在于，所述的冷却液为乙二醇含水冷却液或丙二醇冷却液。
8.根据权利要求4所述的一种液冷电池散热系统，其特征在于，所述的冷却液为乙二醇含水冷却液或丙二醇冷却液。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103996888A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-20 | 华霆（合肥）动力技术有限公司 | 一种锂电池的蜂窝式液冷装置 |
| CN104716398A (zh) * | 2013-12-17 | 2015-06-17 | 苏州峰通光电有限公司 | 一种车载电池散热装置 |
| CN107658393A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-02 | 北京航空航天大学 | 一种基于蜂窝结构堆积的电池组 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN103996888A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-20 | 华霆（合肥）动力技术有限公司 | 一种锂电池的蜂窝式液冷装置 |
| CN107658393A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-02 | 北京航空航天大学 | 一种基于蜂窝结构堆积的电池组 |
| CN207474625U (zh) * | 2017-11-28 | 2018-06-08 | 福建荣华科技有限公司 | 锂电池模组散热结构及锂电池模组 |
| CN208157588U (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-27 | 杭州神驹科技有限公司 | 一种适用于圆柱形电池模组的蜂巢型冷却板 |
| CN108520990A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-09-11 | 聊城大学 | 一种电动汽车电池箱及其散热、加热系统及方法 |
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