CN210120213U - 一种冷却装置及冷却灭火式电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种冷却装置及冷却灭火式电池包，其中冷却装置包括外壳，在外壳内设有加压腔，在加压腔内装有低沸点物质，低沸点物质呈液态位于加压腔的下部，在外壳外的上部固定安装有散热片，散热片与外壳贴合。冷却灭火式电池包，包括箱体和一种冷却装置，在箱体内固定安装有电池组，在电池组上端面与箱体之间分布有冷却装置的外壳，外壳下部贴合在电池组上，外壳的上端端部贯穿设在箱体上并与箱体固定连接，冷却装置的散热片位于箱体的外部；利用发热体自身的热量使得低沸点物质挥发，从而带走发热体的热量，挥发后的蒸汽冷凝回流，如此循环往返，从而对发热体进行降温，此过程不需要消耗额外的能源，功能稳定不易失效。

Description

一种冷却装置及冷却灭火式电池包

技术领域

本实用新型涉及电池散热技术领域，具体涉及一种冷却装置及冷却灭火式电池包。

背景技术

当前，电池包的冷却技术已经有冷媒直冷，液冷，气冷等。可以有效的控制电池包的温度不过热。使电池包维持在事宜的工作温度。以保证电池包的工作状况良好。

但是，这些散热和热管理技术工作时需要消耗能源，依赖外部其他设备提供传热等较复杂的机构。假如外部设备良或损坏，则功能失效。例如气冷空调失效或不制冷，液冷泵损坏等情况。而且，一旦液冷内部管路破损，冷却液进入电池仓，还会对电池造成伤害。甚至引起漏电等安全风险。

发明内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种冷却装置及冷却灭火式电池包。

一种冷却装置，其特征在于，包括外壳，在所述外壳内设有加压腔，在所述加压腔内装有低沸点物质，所述低沸点物质呈液态位于所述加压腔的下部，在所述外壳外的上部固定安装有散热片，所述散热片与所述外壳贴合。

本实用新型中冷却装置的工作原理：外壳下部与发热体贴合，热量传递到外壳下部时，低沸点物质挥发并将热量带走，当挥发后的蒸汽上升接触到相对冷的外壳上部腔体表面液化后回流到外壳的下部，循环往复；形成对流，提高传热的效率，使得发热体可以快速降温并与外界空气温度趋于一致；另外，设置的散热片吸收外壳上部的热量，并快速对外壳上部进行降温。

进一步为：在所述加压腔内的中部密封安装有隔板，在所述隔板上开设有通孔，在所述隔板上位于所述通孔的位置设有密封板，所述密封板与所述通孔密封或打开，在所述加压腔外设置有驱动机构，所述密封板与所述驱动机构联动。设置隔板并通过驱动机构和密封板控制隔板上通孔的开启和关闭，从而阻断加压腔内的对流导热，使本实用新型进入保温状态；从而使得发热体在低温环境中有更好的工作状态。

进一步为：所述密封板为条形板，所述密封板的中部转动安装在所述隔板上，所述通孔位于所述密封板的端部；所述密封板为一端显N极、另一端显S极的磁铁，所述驱动机构包括电磁圈，所述电磁圈与所述密封板的端部相对应。电磁圈充电显磁性，当电磁圈与密封板端部的磁性相同时两者相斥，使得密封板远离通孔，实现密封板对通孔的打开；当电磁圈与密封板端部的磁性相异时两者相吸，使得密封板遮盖在通孔上，从而实现密封板对通孔的密封。

进一步为：所述散热片包括固定台及分布在所述固定台上端面上的散热柱，所述外壳的上端端部嵌设在所述固定台的下端面内。

进一步为：所述外壳为圆筒结构，换热面积大结构稳定。

进一步为：所述低沸点物质为卤代烃或二氟一氯一溴甲烷。低沸点物质是惰性物质极端情况下泄漏正好具备消防功能，从而保护电池包及保证使用本实用新型位置的安全性。

一种冷却灭火式电池包，其特征在于：包括箱体和所述一种冷却装置，在所述箱体内固定安装有电池组，在所述电池组上端面与所述箱体之间分布有所述冷却装置的外壳，所述外壳下部贴合在所述电池组上，所述外壳的上端端部贯穿设在所述箱体上并与所述箱体固定连接，所述冷却装置的散热片位于所述箱体的外部。

本实用新型中冷却灭火式电池包的工作原理：电池发热后，通过冷却装置将热量传递到相通外部进行散热，电池包移动时，空气可快速对散热片进行散热片散热。

进一步为：所述散热片的下端面贴合在所述箱体上，所述箱体的上端面向内弯折后形成凹槽，所述散热片位于所述凹槽内。这设置的凹槽增加箱体上端面的强度、稳定性及散热面积。

本实用新型的有益效果：利用发热体自身的热量使得低沸点物质挥发，从而带走发热体的热量，挥发后的蒸汽冷凝回流，如此循环往返，从而对发热体进行降温，此过程不需要消耗额外的能源，功能稳定不易失效；不需要复杂的控制系统，功能稳定可靠；根据电池包形状和大小合理布置冷却装置的数量，不需要昂贵的接头管路和流量设计，节约成本，散热效果好；低沸点物质泄漏不损坏电池，低沸点物质是惰性物质极端情况下泄漏正好具备消防功能。

附图说明

图1为冷却装置的结构示意图；

图2为冷却装置的剖视图；

图3为冷却装置中隔板和密封板的装配结构示意图；

图4为冷却装置的剖视图；

图5为冷却装置中隔板和密封板的装配结构示意图；

图6为冷却灭火式电池包的剖视结构示意图；

图7为冷却装置的第一状态结构示意图；

图8为冷却装置的第二状态结构示意图；

图9为冷却装置的第三状态结构示意图；

图10为冷却装置的第四状态结构示意图；

图11为冷却装置的第五状态结构示意图。

图中，1、冷却装置；11、外壳；12、条形滑块；2、驱动机构；3、散热片；4、电池组；5、箱体；51、凹槽；6、隔板；61、通孔；62、密封板；63、滑槽；64、限位槽；70、卤代烃汽液混合物；71、卤代烃液体；72、卤代烃蒸汽；8、导热垫片。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明。需要说明的是，本实用新型实例中的左、中、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

一种冷却装置，如图1所示，包括外壳11，在所述外壳11内设有加压腔，在所述加压腔内装有低沸点物质，所述低沸点物质呈液态位于所述加压腔的下部，在所述外壳11外的上部固定安装有散热片3，所述散热片3与所述外壳11贴合；其中，低沸点物质常温下为气态，将其充入加压腔内，低沸点物质在一定的压力作用下呈液态，加压腔内的压力值视低沸点物质而定，加压腔加压使得低沸点物质呈液态的技术手段为常规手段，和打火机或者燃气罐加压原理相同，这里就不再赘述了。

结合图2至图5所示，在所述加压腔内的中部密封安装有隔板6，在所述隔板6上开设有通孔61，在所述隔板6上位于所述通孔61的位置设有密封板62，所述密封板62与所述通孔61密封或打开，在所述加压腔外设置有驱动机构2，所述密封板62与所述驱动机构2联动；所述密封板62为条形板，所述密封板62的中部转动安装在所述隔板6上，所述通孔61位于所述密封板62的端部；所述密封板62为一端显N极、另一端显S极的磁铁，所述驱动机构2包括电磁圈，所述电磁圈与所述密封板62的端部相对应；另外，在外壳11的内壁上固设有竖向设置的条形滑块12，所述条形滑块12位于所述外壳11的中上部，在所述条形滑块12的下端固设有挡块，所述隔板6上对应所述条形滑块12的位置开设有滑槽63，所述条形滑块12位于所述滑槽63内并该滑槽63滑动配合，所述挡块挡止在所述隔板6的下端面上；在所述隔板6的上端面上开设有有限位槽64，所述密封板62和通孔61均位于所述限位槽64内，所述通孔61位于所述限位槽64的一侧，所述密封板62摆动至限位槽64一侧时遮盖住所述通孔61，所述密封板62摆动至限位槽64的另一侧时与打开所述通孔61。结合图1和图7所示，所述散热片3包括固定台及分布在所述固定台上端面上的散热柱，所述外壳11的上端端部嵌设在所述固定台的下端面内；其中，所述外壳11为圆筒结构，所述隔板6为圆盘形，隔板6外圆周与所述外壳11内壁贴合并密封设置，所述低沸点物质为卤代烃或二氟一氯一溴甲烷。

一种冷却灭火式电池包，结合图6所示，包括箱体5和所述冷却装置1，在所述箱体5内固定安装有电池组4，在所述电池组4上端面与所述箱体5之间分布有所述冷却装置1的外壳11，所述外壳11下部贴合在所述电池组4上，所述外壳11的上端端部贯穿设在所述箱体5上并与所述箱体5固定连接，所述冷却装置1的散热片3位于所述箱体5的外部；所述散热片3的下端面贴合在所述箱体5上，所述箱体5的上端面向内弯折后形成凹槽51，所述散热片3位于所述凹槽51内并与箱体5贴合。

本实用新型的工作原理：外壳下部与发热体贴合，热量传递到外壳下部时，低沸点物质挥发并将热量带走，当挥发后的蒸汽上升接触到相对冷的外壳上部腔体表面液化后回流到外壳的下部，循环往复；形成对流，提高传热的效率，使得发热体可以快速降温并与外界空气温度趋于一致；另外，设置的散热片吸收外壳上部的热量，并快速对外壳上部进行降温；在冷却灭火式电池包中，外壳将电池组的热量吸收并传递到箱体外侧的散热片上，散热片与外界流动的空气接触，从而将热量传递到外界，实现对电池组的散热。

结合图7所示，外壳11下部经导热垫片8与电池组4贴合，外壳11上端端部固定在箱体2上，外壳11上端固定连接散热片3并与之贴合。例如当气温20℃以上，且电池组4温度低于外界气温时，隔板通孔打开。设电池组4温度25℃，气温35℃，此时外壳11是闭锁的，即加压腔上部为卤代烃蒸汽72，加压腔下部为卤代烃液体71，相互之间不产生流动，并不会把外界热量传导给电池组4。加压腔内部卤代烃汽液对流完全停止，低沸点物质本身导热系数很差，形成闭锁。

结合图8所示，外壳11下部经导热垫片8与电池组4贴合，外壳11上端端部固定在箱体2上，外壳11上端固定连接散热片3并与之贴合。当气温正常，在20℃以上时，各地空气温度一般不会超过40℃，隔板通孔打开。电池组4一般安装在车辆的底面或侧面不会受到阳光直射。此时若电池组4发热，且高于空气温度时，外壳11上的加压腔内部卤代烃液体71和卤代烃蒸汽72快速循环，开始汽液对流，将电池组4的热量迅速带走。电池组4与外界的温差越大，传热的功率越大，热力学效果越大。

结合图9所示，外壳11下部经导热垫片8与电池组4贴合，外壳11上端端部固定在箱体2上，外壳11上端固定连接散热片3并与之贴合。当气温低于20℃时，例如寒冷的冬季。此时若电池组4温度高于20℃，或更高。则通孔打开，对流形成，带走电池热量。

结合图10所示，外壳11下部经导热垫片8与电池组4贴合，外壳11上端端部固定在箱体2上，外壳11上端固定连接散热片3并与之贴合。当气温低于20℃，例如-5℃气温下，此时，电池组4温度过低，需要加热。外界低温，将隔板6通孔关闭。此时即使电池组4温度高于气温，卤代烃蒸汽72隔断在隔板6的下方，卤代烃液体71也不能形成汽液对流，外壳11处于保温状态。当电池组4温度超过一定的阈值时，打开通孔对电池组4进行散热。

结合图11所示，外壳11下部经导热垫片8与电池组4贴合，外壳11上端端部固定在箱体2上，外壳11上端固定连接散热片3并与之贴合。当电池组4出现极端情况，例如电池组4受到碰撞并产生物理损伤，在电池组4内部短路热失控时，则该外壳11可速带走该电池组4的热量，避免积热损坏其他电池组4。如果电池组4直接失控并剧烈释放能量，此时外壳11破损依然能发挥导热功能，加压腔内容物质泄漏，泄漏的物质挥发带走热量，且挥发气体为惰性灭火剂占满箱体5内空间，隔离空气与可燃物，具有灭火功能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种冷却装置，其特征在于，包括外壳，在所述外壳内设有加压腔，在所述加压腔内装有低沸点物质，所述低沸点物质呈液态位于所述加压腔的下部，在所述外壳外的上部固定安装有散热片，所述散热片与所述外壳贴合。

2.根据权利要求1所述的一种冷却装置，其特征在于：所述散热片包括固定台及分布在所述固定台上端面上的散热柱，所述外壳的上端端部嵌设在所述固定台的下端面内。

3.根据权利要求1所述的一种冷却装置，其特征在于：所述外壳为圆筒结构。

4.根据权利要求1所述的一种冷却装置，其特征在于：所述低沸点物质为卤代烃或二氟一氯一溴甲烷。

5.根据权利要求1所述的一种冷却装置，其特征在于：在所述加压腔内的中部密封安装有隔板，在所述隔板上开设有通孔，在所述隔板上位于所述通孔的位置设有密封板，所述密封板与所述通孔密封或打开，在所述加压腔外设置有驱动机构，所述密封板与所述驱动机构联动。

6.根据权利要求5所述的一种冷却装置，其特征在于：所述密封板为条形板，所述密封板的中部转动安装在所述隔板上，所述通孔位于所述密封板的端部；所述密封板为一端显N极、另一端显S极的磁铁，所述驱动机构包括电磁圈，所述电磁圈与所述密封板的端部相对应。

7.一种冷却灭火式电池包，其特征在于：包括箱体和权利要求1至6中任一权利要求所述的一种冷却装置，在所述箱体内固定安装有电池组，在所述电池组上端面与所述箱体之间分布有所述冷却装置的外壳，所述外壳下部贴合在所述电池组上，所述外壳的上端端部贯穿设在所述箱体上并与所述箱体固定连接，所述冷却装置的散热片位于所述箱体的外部。

8.根据权利要求7所述的一种冷却灭火式电池包，其特征在于：所述散热片的下端面贴合在所述箱体上，所述箱体的上端面向内弯折后形成凹槽，所述散热片位于所述凹槽内。

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