CN206388743U - 一种用于电动汽车电池箱的散热箱盖 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电动汽车电池箱的散热箱盖。散热面(1)和冷凝面(4)相对设置，散热面(1)和冷凝面(4)由围板(11)连接构成封闭的液体工质空间(3)，液体工质空间(3)内装有取热介质；散热面(1)上处于液体工质空间(3)的内侧设置有多条大小适合形成毛细力的微槽道，多条微槽道构成微槽群，冷凝面(4)由多条肋片(10)平行密排串联形成，冷凝面(4)构成箱盖顶面。取热介质在微槽群受热蒸发，形成蒸汽，并带走电池箱传递来的热量，蒸汽上升，遇冷凝面上的肋片，液化凝结，凝结液在重力的作用下回到取热结构，形成一个对外封闭的微负压循环系统。本实用新型具有超导热能力，冷却能力超强，可靠性强，同时体积小，质量轻，无功率能耗，环保节能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种散热箱盖，特别是涉及一种用于电动汽车电池箱的散热箱盖。
背景技术
随着石油资源的匮乏以及人们环保意识的提高，越来越严苛的排放标准已经成为汽车行业亟需面对的新问题。新能源汽车越来越成为汽车企业关注的焦点，奔驰和大众都把企业未来发展的重心放在了电动车领域，甚至都不约而同地开启了单独的全新子品牌，以新能源为核心的战略布局已经成为全球汽车巨头的竞争方向，尤其是对电动汽车的开发研究。电动汽车电池组由多个电池串联叠置组成，是电动汽车的主要能量存储单元和驱动车辆的动力源。目前我国大多数电动汽车都是以锂电池作为动力电池的主要原材料。锂离子电池对温度变化十分敏感，尤其是现有电动汽车上运用的大容量、高功率锂离子电池，动力电池工作电流大，产热量大，同时电池包处于一个相对封闭的环境，就会导致电池的温度上升。电池材料的工作温度都不得高于60℃，但现在室外温度已接40℃，同时电池本身产热量大，将导致电池的工作环境温度上升，而且由于车辆上的安装空间有限，电动汽车所需的电池数量又较大，故现有的电池单体均为紧密排列连接，不利于散热。而如果出现热失控，情况将十分危险了。为了避免变成“烧烤”，给电池散热就尤为重要了。
现有技术电池包散热有主动和被动两种，两者之间在效率上有很大的差别。被动系统所要求的成本比较低，采取的措施也较简单。主动系统结构相对复杂一些，且需要更大的附加功率，但它的热管理更加有效。不同传热介质的散热效果不同，空冷和液冷各有优劣。采用气体(空气)作为传热介质的主要优点有：结构简单，质量轻，有害气体产生时能有效通风，成本较低；不足之处在于：与电池壁面之间换热系数低，冷却速度慢，效率低。目前应用较多。采用液体作为传热介质的主要优点有：与电池壁面之间换热系数高，冷却速度快；不足之处在于：密封性要求高，质量相对较大，维修和保养复杂，需要水套、换热器等部件，结构相对复杂。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种既能对电池箱起到高效散热效果、结构又相对简单、易于维修和保养的用于电动汽车电池箱的散热箱盖。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的用于电动汽车电池箱的散热箱盖，包括相对设置的散热面和冷凝面，所述的散热面和所述的冷凝面由围板连接构成封闭的液体工质空间，所述的液体工质空间内装有取热介质；所述的散热面上设置有多条大小适合形成毛细力的微槽道，多条所述的微槽道构成微槽群，所述的冷凝面由多条肋片平行密排串联形成，所述的冷凝面构成箱盖顶面。
所述的微槽道为矩形微槽道。
所述的冷凝面构成的箱盖顶面上方装有散热风扇。
所述的液体工质空间在抽成真空后装有易气化的取热介质。
所述的取热介质为液体，其沸点不小于电池箱体内设备正常工作温度值，或对所述的液体工质空间中的压强进行调整，使取热介质的沸点不小于电池箱内设备正常工作时的温度值。
连接所述的散热面和所述的冷凝面的所述的围板垂直于所述的冷凝面。
所述的液体工质空间内的取热介质循环为内循环。
所述的冷凝面采用铝合金材料。
所述的矩形微槽道的宽度为0.05mm-2mm，相邻的所述的矩形微槽道与所述的矩形微槽道之间的距离为2mm-5mm。
采用上述技术方案的用于电动汽车电池箱的散热箱盖，散热面上设置有大小适合形成毛细力的矩形微槽道，构成微槽群，微槽道内的液体工质在导热器的散热面上受热形成高强度蒸发以此带走箱体内传导上来的热量，从而使发热体蒸发冷却。冷凝面由多条肋片串联成箱盖顶面，肋片平行密排。这种平行密排的肋片结构增加了冷却的表面积，极大提高了冷却效率。取热介质为液体，其沸点不小于电池箱体内设备正常工作温度值，或通过对液体工质空间中的压强进行调整，使取热介质的沸点不小于电池箱内设备正常工作时的温度值。电动汽车电池箱座装有固定单体电池卡扣，用于固定箱体内单体电池。单体电池与单体电池的间隙有用于绝缘导热的介质，能及时将箱体里面的热量传导至箱盖导热器。
本实用新型所达到的有益效果：
1、超导热能力：本实用新型具有超导热能力，其导热能力远远高于采用气体(空气)作为传热介质的风冷和普通管路的水冷结构，微槽群复合相变技术能把电池箱内设备的热量及时送到散热的冷凝多条肋片的箱盖顶部散发出去。
2、冷却能力超强：在真空的液体工质空间，水在常温甚至是低温下，蒸发速度快，能达到极高的取热热流密度，比强制风冷和管路水冷高很多。
3、无功耗冷却：被动式散热，无需风扇或水泵，无冷却能耗，无动力运行，节约能源。微槽群复合相变散热面巧妙利用电池箱内元件发热的能量使取热介质蒸发产生动能和势能，蒸气流动到冷凝面放热冷凝成液体，借助散热面的微槽群的毛细力和液体重力回流到与电池箱盖底面紧贴的散热面，从而实现无外加动力的闭式散热循环。
4、可靠性强：该电池箱盖装置简洁紧凑，工作稳定，无启动问题，且可循环往复利用，无需定时更换。其一体化结构，置换方便，比风扇和水套结构可靠性强。
5、成本低、环保：成本小于水套结构的散热器，能循环利用，使用环境广，且基本无损耗。
6、重量轻、体积小。
综上所述，本实用新型是一种既能对电池箱起到高效散热效果，结构又相对简单，易于维修和保养的用于电动汽车电池箱的散热箱盖。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图。
图2是本实用新型的微槽道结构示意图。
图3是本实用新型的内部散热箱盖剖视图。
图4是本实用新型的电池箱体剖视图。
图中：1-散热面；2-矩形微槽道；3-液体工质空间；4-冷凝面； 5-散热风扇；6-电动汽车电池箱座；7-卡扣；8-单体电池；9-绝缘导热介质；10-肋片；11-围板。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1和图2所示，本实用新型提供的用于电动汽车电池箱的散热箱盖，包括相对设置的散热面1和冷凝面4，散热面1和冷凝面4 由围板11连接构成封闭的液体工质空间3，液体工质空间3内装有取热介质。散热面1上设置有多条大小适合形成毛细力的矩形微槽道2，多条矩形微槽道2构成微槽群。散热面1上的矩形微槽道2的宽度为 0.05mm-2mm，相邻的矩形微槽道2与矩形微槽道2之间的距离为2mm-5mm。矩形微槽道2由激光束加工而成。矩形微槽道2内的液体工质在散热面1上受热形成高强度蒸发以此带走箱体内传导上来的热量，从而使发热体蒸发冷却。冷凝面4由多条肋片10串联形成，冷凝面4构成箱盖顶面，多条肋片10平行密排。这种多条平行密排的肋片10的结构增加了冷却的表面积，极大提高了冷却效率。
液体工质空间3填充易气化的液体介质，由于在真空条件下，水的沸点低，比如在密封的容器里制造6毫米汞柱的真空条件，水的沸点只有4℃。而电池材料的工作温度都不得高于60℃，室外温度最高接近40℃，同时考虑电池本身产热量大，将导致电池的工作环境温度上升，在维持电动汽车电池工作的温度下，利用水做矩形微槽道2的取热介质经济划算，且能满足要求。
取热介质为液体，其沸点不小于电池箱体内设备正常工作温度值，或通过对液体工质空间3中的压强进行调整，使取热介质的沸点不小于电池箱内设备正常工作时的温度值。
连接散热面1和冷凝面4的围板11垂直于冷凝面4。
液体工质空间3内的取热介质循环为内循环，冷凝面4采用铝合金材料。
参见图3，由多条肋片10串联形成的冷凝面4构成的箱盖顶面上方装有散热风扇5，增加气体流通速度，提高蒸汽冷凝效果。
如图4所示，电动汽车电池箱座6装有固定单体电池8的卡扣7，用于固定电动汽车电池箱内的单体电池8。单体电池8与单体电池8 的间隙有用于绝缘导热的绝缘导热介质9，能及时将电动汽车电池箱里面的热量传导至箱盖的散热面1。
Claims (9)
1.一种用于电动汽车电池箱的散热箱盖，其特征是：散热面(1)和冷凝面(4)相对设置，所述的散热面(1)和所述的冷凝面(4)由围板(11)连接构成封闭的液体工质空间(3)，所述的液体工质空间(3)内装有取热介质；所述的散热面(1)上处于所述的液体工质空间(3)的内侧设置有多条大小适合形成毛细力的微槽道，多条所述的微槽道构成微槽群，所述的冷凝面(4)由多条肋片(10)平行密排串联形成，所述的冷凝面(4)构成箱盖顶面。
2.根据权利要求1所述的用于电动汽车电池箱的散热箱盖，其特征是：所述的微槽道为矩形微槽道(2)。
3.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车电池箱的散热箱盖，其特征是：所述的液体工质空间(3)在抽成真空后装有易气化的取热介质。
4.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车电池箱的散热箱盖，其特征是：所述的取热介质为液体，其沸点不小于电池箱体内设备正常工作温度值，或对所述的液体工质空间(3)中的压强进行调整，使取热介质的沸点不小于电池箱内设备正常工作时的温度值。
5.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车电池箱的散热箱盖，其特征是：连接所述的散热面(1)和所述的冷凝面(4)的所述的围板(11)垂直于所述的冷凝面(4)。
6.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车电池箱的散热箱盖，其特征是：所述的液体工质空间(3)内的取热介质循环为内循环。
7.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车电池箱的散热箱盖，其特征是：所述的冷凝面(4)采用铝合金材料。
8.根据权利要求1或2所述的用于电动汽车电池箱的散热箱盖，其特征是：所述的冷凝面(4)构成的箱盖顶面上方装有散热风扇(5)。
9.根据权利要求2所述的用于电动汽车电池箱的散热箱盖，其特征是：所述的矩形微槽道(2)的宽度为0.05mm-2mm，相邻的所述的矩形微槽道(2)与所述的矩形微槽道(2)之间的距离为2mm-5mm。
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Cited By (2)
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| CN106784441A (zh) * | 2017-01-11 | 2017-05-31 | 长沙理工大学 | 一种用于电动汽车电池箱的散热箱盖及其应用 |
| WO2022142883A1 (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-07 | 南京泉峰科技有限公司 | 电池包 |
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2017
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