CN203351711U - 一种基于平板热管的动力电池热管理系统 - Google Patents
一种基于平板热管的动力电池热管理系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203351711U CN203351711U CN2013204269732U CN201320426973U CN203351711U CN 203351711 U CN203351711 U CN 203351711U CN 2013204269732 U CN2013204269732 U CN 2013204269732U CN 201320426973 U CN201320426973 U CN 201320426973U CN 203351711 U CN203351711 U CN 203351711U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flat
- heat pipe
- plate heat
- thermal management
- modular tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 33
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 19
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 16
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 claims description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 abstract 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018095 Ni-MH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018477 Ni—MH Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000519996 Teucrium chamaedrys Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002088 nanocapsule Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y02E60/12—
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种基于平板热管的动力电池热管理系统，包括模块箱体、模块箱体顶盖，在模块箱体内放置有至少两个电池组单体壳体，每个电池组单体壳体内放置有至少两块以上由电池单体串连或者并联构成的电池模块组，所述每块电池单体的表面设有带冷却系统的平板热管，所述的平板热管与电池单体表面贴合，平板热管内部流通冷却水。本实用新型具有高效、结构简单、运行稳定且可靠，功能多样化等优点；在各种充放电情况下，对动力电池进行高效热管理，包括散热、加热、余热循环利用等，适用于各种依靠动力电池驱动的电动设备，具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种动力电池热管理系统，尤其涉及一种基于平板热管的动力电池热管理系统。
背景技术
随着能源危机与环境污染等问题的日益突出，以及世界各国对节能减排与环保认识的不断加深，依靠动力电池驱动的电动汽车与混合动力汽车等电动设备必然成为清洁能源发展的趋势。尤其是电动汽车，通过动力电池提供动力，无污染物排放，同时比燃油车更具经济性，已引起世界范围内的普遍重视。由于动力电池在充放电过程中，内部化学反应复杂，尤其是大尺寸以及大电流放电过程中，电池内部迅速产生大量的热，热量的堆积必然引起电池温度升高，进而使电池性能下降，甚至可能会出现漏液、放气、冒烟等现象，严重时电池发生剧烈燃烧且发生爆炸，影响整车性能。因此，动力电池严重制约着电动汽车等的发展。
近年来，电池热管理的迫切需求已引起许多电动汽车生产厂商和电池制造商的关注，目前，市场上动力电池普遍都采用最为简单的空气冷却方式，极少采用其它的冷却方式。专利号为ZL200920055746.7的中国实用新型专利公开了带有相变材料与高效散热的两种动力电池装置，两种方式均有一定的热管理效果，但前者相变材料的热量仅通过电池箱体板与外界交换，后者加工制作比较麻烦。公开号CN201646430U公开了一种车用电池散热模块，该模块散热装置流道并未考虑动力电池充放电时产热机理，散热效果优先，且未考虑到热量的再利用。公开号CN201421869公开了一种包括散热器、热电元件及热管的电池散热装置，该装置中所用热管已插入方式与收容架接触，热阻较大，且散热能力优先，同样未考虑电池产热特性以及热量循环利用。
实用新型内容
由鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于平板热管的动力电池热管理系统，具有散热量大、散热效率高、加工简单的特点，能高效的解决动力电池高温散热、低温加热保温以及热量循环利用的技术问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种基于平板热管的动力电池热管理系统，包括模块箱体、模块箱体顶盖，在模块箱体内放置有至少两个电池组单体壳体，每个电池组单体壳体内放置有至少两块以上由电池单体串连或者并联构成的电池模块组，其中，所述每块电池单体的表面设有带冷却系统的平板热管，所述的平板热管与电池单体表面贴合，平板热管内部流通冷却水。
作为优选，所述箱体底部与箱体顶盖内部设有与所述平板热管相连通的流通冷却水腔体，所述箱体底部设有连通流通冷却水腔体的进水口，箱体顶盖设有连通流通冷却水腔体的出水口。
作为优选，所述平板热管包括外壁、蒸汽腔、毛细芯、冷却水流通夹层以及注液口。
作为优选，所述模块箱体的内底部设置有紧固凸肩，该紧固凸肩用于隔开电池组单体壳体。
作为优选，所述模块箱体顶盖与模块箱体为多孔平板或实心密封平板。
作为优选，所述模块箱体内填充有液体或固体相变材料层，模块箱体内的液体或固体相变材料层不能超出电池单体顶部。
作为优选，当模块箱体内填充有液体或固体相变材料层时，模块箱体的顶盖以及模块箱体均为密封的实心平板，所述模块箱体开设有流体入口和流体出口。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型通过平板热管与电池的巧妙结合，将电池热量通过平板热管等传递到电池本体外的环境中去，其中平板热管依据电池的产热合理设计，具有散热量大，散热效率高等优点，能高效的解决动力电池高温散热、低温加热保温以及热量循环利用等各种问题。
本实用新型的模块箱体可根据内部填充是固体还是液体等选择实心平板或多孔平板等加工制作，同时，模块箱体底部的紧固凸肩等可与模块箱体整体铸造而成，既能紧固电池又结构简单。电池模块组整体散热功能可与整车设计相匹配。
本实用新型的电池模块组，既能在高温环境下散热，同时具备低温环境中加热电池以及保持恒定温度，使各个电池单体达到最佳工作温度，且在低温环境中能通过合理设计将电池再次放电中产生的热量用于加热车厢内，为车厢供暖。
本实用新型具有高效、节能、环保、结构简单、成本低、安装方便、运行稳定且可靠，功能多样化等优点。在各种充放电情况下，对动力电池进行高效热管理，包括散热、加热、工作温度控制、余热循环利用等，适用于各种依靠动力电池驱动的电动设备，具有广阔的市场前景。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2图1箱体的俯视结构示意图；
图3是本实用新型电池组单体壳体与电池模块组的结构示意图；
图4是本实用新型电池单体表面布局的平板热管结构示意图；
图5是本实用新型箱体采用多孔材料时的结构示意图；
图6是本实用新型箱体内填充有液体或固体相变材料时的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
如图1所示，本系统通过平板热管1将电池单体产生的热量转移到电池模块外部环境中，对电池进行高效的热管理。本系统包括模块箱体4、箱体顶盖3。在箱体4底部与顶盖3内部设有冷却水流通腔体，与平板热管1相连通。冷却水从进水口6进入到箱体底部，再流经平板热管1，将热量带走进入箱体顶盖3，最后从出水口7排出。在模块箱体4内放置有至少两个电池组单体壳体8，每个电池组单体壳体8内放置有至少两块以上由电池单体2串联或者并联构成的电池模块组，每块电池单体2的表面分布有平板热管1，平板热管1两面与电池单体紧密贴合，并伸出电池单体表面之外。
模块箱体4的内底部设置有紧固凸肩5，起到紧固电池模块组的作用。该紧固凸肩5可与模块箱体4为一整体铸造而成，也可分离成不同块状，根据模块箱体4整体的尺寸具体设计与安装。
图2、图3所示，平板热管1直接接触电池单体1表面，通过在接触部位填充具有高导热系数的导热粘合剂9与电池单体1表面粘合。导热粘合剂9起固定平板热管1和增大电池单体2与平板热管1接触面积的作用。具有高导热系数的导热粘合剂9包括常用绝缘以及非绝缘导热粘合剂、以及在这些导热粘合剂添加纳米铜粉等金属纳米级微米级等各种级别颗粒或粉末，或添加碳纳米管、石墨等非金属系高导热纳米级微米级等各种级别粒子或粉末，制备成具有高导热系数的导热粘合剂。电池单体2可采用铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等所有类型在充放电过程中有热量产生的电池与动力电池；电池组单体壳体8起固定和夹紧作用。
如图4所示为平板热管3的内部结构图。平板热管1由高导热铜材或者轻质高导热铝材制成。平板热管1包括外壁10、蒸汽腔11、毛细芯12、冷却水流通夹层13以及注液口14。注液口14设在平板热管1的侧面，外壁10内设有蒸汽腔11、毛细芯12、冷却水流通夹层13。毛细芯12的芯材可以是金属多孔芯材、金属丝网或者金属细丝。电池充放电时，平板热管1吸收电池产生的热量，通过热管内部工质的蒸发冷凝将热量从电池运输到循环冷却水，再由冷却水将热量带离电池组。在高温环境中，其热量可用于余热发电小型装置；在低温环境中，其热量可作为辅助加热措施为电动汽车车厢供暖。
如图5所示，当模块箱体4内无填充物时，可采用多孔平板17，增强箱体内的空气流通，强化传热效果。在汽车行进时，利用行进中的空气横掠平板热管与电池组，加速热量传递。
如图6所示，可在模块箱体4内填充有液体或固体相变材料层，包括：水以及其中掺杂微胶囊、纳米胶囊相变材料的液体、浆体材料，以及石蜡、基于石蜡的各种固体液体等相变材料；在电池单体2各种充放电情况下，在模块箱体4内填充各类液体或各类相变材料，通过各类液体或各类相变材料吸热和放热，使其维持其合适的温度范围。当模块箱体4内填充有液体材料时，可通过在模块箱体4内设置流体入口15与流体出口16，通过流体流动强化传热。模块箱体4内的液体或固体相变材料层不能超出电池单体顶部。
平板热管1直接与各类液体接触或者各类相变材料接触将电池产生的热量循环利用，包括用于电动汽车或混合动力车车厢内的暖通、余热发电等。在该情况下，箱体4需选择实心平板。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种基于平板热管的动力电池热管理系统，包括模块箱体、模块箱体顶盖，在模块箱体内放置有至少两个电池组单体壳体，每个电池组单体壳体内放置有至少两块以上由电池单体串连或者并联构成的电池模块组，其特征在于：所述每块电池单体的表面设有带冷却系统的平板热管，所述的平板热管与电池单体表面贴合，平板热管内部流通冷却水。
2.根据权利要求1所述的一种基于平板热管的动力电池热管理系统，其特征在于：所述箱体底部与箱体顶盖内部设有与所述平板热管相连通的流通冷却水腔体，所述箱体底部设有连通流通冷却水腔体的进水口，箱体顶盖设有连通流通冷却水腔体的出水口。
3.根据权利要求1所述的一种基于平板热管的动力电池热管理系统，其特征在于：所述平板热管包括外壁、蒸汽腔、毛细芯、冷却水流通夹层以及注液口。
4.根据权利要求1所述的一种基于平板热管的动力电池热管理系统，其特征在于：所述模块箱体的内底部设置有紧固凸肩，该紧固凸肩用于隔开电池组单体壳体。
5.根据权利要求1所述的一种基于平板热管的动力电池热管理系统，其特征在于：所述模块箱体顶盖与模块箱体为多孔平板或实心密封平板。
6.根据权利要求1所述的一种基于平板热管的动力电池热管理系统，其特征在于：所述模块箱体内填充有液体或固体相变材料层，模块箱体内的液体或固体相变材料层不能超出电池单体顶部。
7.根据权利要求6所述的一种基于平板热管的动力电池热管理系统，其特征在于：当模块箱体内填充有液体或固体相变材料层时，模块箱体的顶盖以及模块箱体均为密封的实心平板，所述模块箱体开设有流体入口和流体出口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013204269732U CN203351711U (zh) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | 一种基于平板热管的动力电池热管理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013204269732U CN203351711U (zh) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | 一种基于平板热管的动力电池热管理系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203351711U true CN203351711U (zh) | 2013-12-18 |
Family
ID=49751564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013204269732U Expired - Lifetime CN203351711U (zh) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | 一种基于平板热管的动力电池热管理系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203351711U (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103401044A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-11-20 | 三门峡速达交通节能科技股份有限公司 | 一种基于平板热管的动力电池热管理系统 |
| CN105811047A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-07-27 | 广东工业大学 | 一种电池冷却装置 |
| CN108293277A (zh) * | 2015-11-30 | 2018-07-17 | 兰西蓄能简易股份有限公司 | 包括用于存储电能的电池的加热设备 |
| CN108376809A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-08-07 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种电池包冷却和加热的一体化结构 |
| CN108987854A (zh) * | 2017-05-31 | 2018-12-11 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 电池热管理系统、电池组级、电池模块级和电池单元级 |
| CN110083214A (zh) * | 2018-01-26 | 2019-08-02 | 宏达国际电子股份有限公司 | 热转移模块 |
-
2013
- 2013-07-18 CN CN2013204269732U patent/CN203351711U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103401044A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-11-20 | 三门峡速达交通节能科技股份有限公司 | 一种基于平板热管的动力电池热管理系统 |
| CN108293277A (zh) * | 2015-11-30 | 2018-07-17 | 兰西蓄能简易股份有限公司 | 包括用于存储电能的电池的加热设备 |
| CN105811047A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-07-27 | 广东工业大学 | 一种电池冷却装置 |
| CN108987854A (zh) * | 2017-05-31 | 2018-12-11 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 电池热管理系统、电池组级、电池模块级和电池单元级 |
| CN110083214A (zh) * | 2018-01-26 | 2019-08-02 | 宏达国际电子股份有限公司 | 热转移模块 |
| CN108376809A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-08-07 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种电池包冷却和加热的一体化结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103401044B (zh) | 一种基于平板热管的动力电池热管理系统 | |
| CN102157761A (zh) | 一种基于脉动热管的动力电池热管理系统 | |
| CN203503756U (zh) | 基于平板环路热管的动力电池热管理系统 | |
| CN203351711U (zh) | 一种基于平板热管的动力电池热管理系统 | |
| CN105633509B (zh) | 一种动力电池复合热管理系统及其方法 | |
| CN203351712U (zh) | 一种基于烧结热管的动力电池热管理系统 | |
| CN201936970U (zh) | 一种动力电池模块 | |
| CN107994290B (zh) | 一种电动汽车电池复合热管理系统 | |
| CN106785219B (zh) | 电动汽车、用于适配电动汽车的输液装置及散热的方法 | |
| CN202997006U (zh) | 一种锂离子动力电池液体冷却装置 | |
| CN105789733A (zh) | 一种热管理装置及电源装置 | |
| CN102544567A (zh) | 带有液冷系统的动力电池模块 | |
| CN102376997B (zh) | 具有温度调节装置的电池系统 | |
| CN108621836B (zh) | 一种新能源汽车散热水箱 | |
| CN206976398U (zh) | 一种散热电池模组结构 | |
| CN209691901U (zh) | 汽车动力电池温度控制设备 | |
| CN103367835A (zh) | 一种基于环路热管的动力电池热管理系统 | |
| CN211828908U (zh) | 电池模组及电池 | |
| CN108110371A (zh) | 一种动力电池模组结构 | |
| CN216529125U (zh) | 一种箱体、电池包及电动车辆 | |
| CN103367837A (zh) | 基于平板环路热管的动力电池热管理系统 | |
| CN108550721A (zh) | 一种电动汽车电池箱 | |
| CN104538699B (zh) | 电动汽车水冷电池模组以及水冷电池箱 | |
| CN112490569B (zh) | 一种微流道式电池液体冷却结构 | |
| CN108376809B (zh) | 一种电池包冷却和加热的一体化结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20131218 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |