CN117525678A - 一种电池盒散热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池盒散热结构，包括散热板、散热管、电池模块和若干翅片管；散热管为蛇形结构，设置在散热板内，散热管内流通有制冷剂，制冷剂为二氧化碳；电池模块由若干圆形电池呈矩阵布置而成，设置在散热板的顶部；若干翅片管以浇铸的方式耦接在散热板的顶部，分别布置于若干圆形电池呈矩形布置而形成的空隙中。本发明在散热管制冷剂散热的同时通过翅片管进行强化散热，可以提高电池盒的整体散热效果，很好地保持电池温度分布的均匀性。翅片管以浇铸的方式耦接在散热板的顶部，翅片管与散热板一体化，可以减少翅片管与散热板的接触热阻，提高翅片管与散热板之间的传热效率。采用二氧化碳作为制冷剂不但能提高散热效率还能提高安全性。
Description
技术领域
本发明属电池散热技术领域，特别是涉及一种电池盒散热结构。
背景技术
电池在能源技术领域具有重要意义，在双碳背景下，储能电池的发展意义更加重大。储能电池虽然具有价格成本低，节能环保，能源利用效率高等多种优点，但其电池组散热问题一直有待更好地解决。
电池盒是由多个单体圆形电池串并联组成，电池在工作过程中会释放出大量的热量，导致电池温度上升，温度过高会影响电池使用寿命和工作效率，甚至引发电池热失控，造成安全事故。
目前主要的散热技术可以分为风冷和液冷两种，风冷通过空气横掠电池组而达到电池冷却的目的，这种方式结构简单，应用广泛，但它受限于空气较低的热导率以及热容率，空气冷却对流换热系数较小，系统整体冷却能力有限，并且受环境影响较大；液冷是以流动的冷却液为介质，利用冷却液的高比热容和高换热系数，达到散热的目的，液冷的散热效果相对风冷较好，但液冷仍然受限于散热板的位置。目前电池盒一般是在电池模块的底部设置散热板进行散热，电池模块底部距离散热板近，其散热效果较好，而电池模块顶部与散热板较远，其散热效果较差，从而影响电池温度分布均匀性，并且随着科技的发展，电池盒散热结构的散热效果以及安全性也需要进一步提升。
发明内容
本发明的主要目的是提出了一种电池盒散热结构，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种电池盒散热结构，包括
散热板；
散热管，为蛇形结构，设置在所述散热板内，所述散热管内流通有制冷剂，所述制冷剂为二氧化碳；
电池模块，由若干圆形电池呈矩阵布置而成，设置在所述散热板的顶部；
若干翅片管，以浇铸的方式耦接在所述散热板的顶部，分别布置于所述若干圆形电池呈矩形布置而形成的空隙中。
优选的，所述散热板顶部设置有模块框架，所述模块框架为矩形结构，用于包覆所述电池模块。
优选的，所述翅片管包括
空心管；
四个矩形翅片，呈十字结构设置在所述空心管的外壁。
优选的，所述翅片管的材质为铝合金。
优选的，所述散热板为长方体状，材质为铝合金。
本发明提供了一种电池盒散热结构，具备以下有益效果；
1、本发明在散热管制冷剂散热的同时通过翅片管进行强化散热，可以整体提高电池盒的散热效果，并且可以很好地保持电池温度分布的均匀性。
2、在本发明中，翅片管以浇铸的方式耦接在散热板的顶部，翅片管与散热板一体化，可以减少翅片管与散热板的接触热阻，提高翅片管与散热板之间的传热效率。
3、本发明采用二氧化碳作为制冷剂不但能提高散热效率还能提高安全性。
附图说明
图1为本发明电池盒散热结构的立体图；
图2为本发明电池盒散热结构的分解图；
图3为本发明电池盒散热结构的俯视图；
图4为本发明翅片管的立体图。
图中：1、散热板；2、散热管；3、电池模块；31、圆形电池；4、翅片管；41、空心管；42、矩形翅片；5、模块框架。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
下面将结合实施例对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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，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"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“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。
实施例，如图1-4所示，一种电池盒散热结构，包括散热板1、散热管2、电池模块3和若干翅片管4；散热管2为蛇形结构，设置在所述散热板1内，所述散热管2内流通有制冷剂，所述制冷剂为二氧化碳；电池模块3由若干圆形电池31呈矩阵布置而成，设置在所述散热板1的顶部；若干翅片管4以浇铸的方式耦接在所述散热板1的顶部，分别布置于所述若干圆形电池31呈矩形布置而形成的空隙中。
在一个具体的实施例中，所述散热板1顶部设置有模块框架5，所述模块框架5为矩形结构，用于包覆所述电池模块3。
在一个具体的实施例中，所述翅片管4包括空心管41和四个矩形翅片42；四个矩形翅片42呈十字结构设置在所述空心管41的外壁，矩形翅片42与相应的圆形电池31相互接触。
在一个具体的实施例中，所述翅片管4的材质为铝合金。
在一个具体的实施例中，所述散热板1为长方体状，材质为铝合金。
电池盒正常进行工作时，圆形电池31连续产热，大部分热量通过导热传递到散热板1上，再通过对流换热传递到散热管2内的制冷剂，使制冷剂发生相变，利用相变潜热带走大量的热量，部分剩余热量通过热传导的方式与翅片管4换热，翅片管4再传递给散热板1。本发明在散热管2制冷剂散热的同时通过翅片管4进行强化散热，可以提高电池盒的整体散热效果，并且可以很好地保持电池温度分布的均匀性。
在本发明中，翅片管4以浇铸的方式耦接在散热板1的顶部，翅片管4与散热板1一体化，可以减少翅片管4与散热板1的接触热阻，提高翅片管4与散热板1之间的传热效率，且翅片管4为空心结构，能够减轻底部散热板1的压力。
现有电池散热系统大部分采用传统的蒸气压缩制冷系统，而本发明采用二氧化碳跨临界制冷系统，以二氧化碳作为制冷剂。二氧化碳制冷剂与传统蒸气压缩制冷所用制冷剂相比，具有廉价性，环境友好性，安全性，惰性以及优良的热力学性质。因此，本发明采用二氧化碳作为制冷剂不但能提高散热效率还能提高安全性。
具体的，当圆形电池31单体热失控时，散热量远小于产热量，电池温度骤升且热量会迅速向周围电池传递，并引发周边电池大规模失控，形成安全隐患，造成火灾。而此时散热管2内的二氧化碳可以协助电池安全装置灭火，防止造成更大的事故。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种电池盒散热结构，其特征在于：包括
散热板；
散热管，为蛇形结构，设置在所述散热板内，所述散热管内流通有制冷剂，所述制冷剂为二氧化碳；
电池模块，由若干圆形电池呈矩阵布置而成，设置在所述散热板的顶部；
若干翅片管，以浇铸的方式耦接在所述散热板的顶部，分别布置于所述若干圆形电池呈矩形布置而形成的空隙中。
2.根据权利要求1所述的一种电池盒散热结构，其特征在于：所述散热板顶部设置有模块框架，所述模块框架为矩形结构，用于包覆所述电池模块。
3.根据权利要求1所述的一种电池盒散热结构，其特征在于：所述翅片管包括
空心管；
四个矩形翅片，呈十字结构设置在所述空心管的外壁。
4.根据权利要求1所述的一种电池盒散热结构，其特征在于：所述翅片管的材质为铝合金。
5.根据权利要求1所述的一种电池盒散热结构，其特征在于：所述散热板为长方体状，材质为铝合金。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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2023
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