CN212303767U - 一种圆柱锂电池的传热弹性夹具及散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱锂电池的传热弹性夹具，由第一弧面板、夹持平面板和第二弧面板连接而成；第一弧面板和第二弧面板形状相同且相对于夹持平面板呈轴对称设置；第一弧面板、第二弧面板和圆柱锂电池的截面圆同心。本实用新型还公开了一种圆柱锂电池的散热装置，包括由上述圆柱锂电池的传热弹性夹具相互连接成的传热弹性夹具组，传热弹性夹具组中的每个传热弹性夹具的相同弧面板凹凸朝向相同；弹性夹具组成对设置于相邻的两排并列的圆柱锂电池之间，两个所述弹性夹具组的夹持平面对齐靠近。本实用新型的圆柱锂电池的传热弹性夹具接触面积大、散热效果好；本实用新型提供的一种圆柱锂电池的散热装置可以将锂电池产生的热量有效散出，使电池模组整体散热均匀。

Description

一种圆柱锂电池的传热弹性夹具及散热装置

技术领域

本实用新型属于电池领域，尤其涉及一种圆柱锂电池的传热弹性夹具及散热装置。

背景技术

锂电池以其优越的性能得到广泛的应用，尤其是圆柱锂电池在锂电池领域占有较为重要的地位。由于电池箱空间有限，锂电池串、并联组成的电池组模块在充放电过程中产生大量的热，所以散热和均热始终是锂电池系统设计中必须要考虑和解决的问题。单体锂电池之间的温度分布不均匀或是电池模组整体温度的升高，都会影响锂电池的使用性能和循环寿命，甚至会造成锂电池的热失控。良好的散热结构，能够有效增加锂电池的安全性和寿命，然而现有技术中的诸多散热结构，特别是圆柱锂电池的散热结构，因为无法实质性解决圆柱电池与热传导装置的良好导热接触，存在着如散热效果不佳、散热不均匀、散热结构复杂等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种圆柱锂电池的传热弹性夹具，使得单体圆柱锂电池的导热接触性好，散热效果好，结构简单。

本实用新型的技术方案为：

一种圆柱锂电池的传热弹性夹具，由第一弧面板、夹持平面板和第二弧面板连接而成；所述第一弧面板和所述第二弧面板形状相同且相对于所述夹持平面板呈轴对称设置；所述第一弧面板、所述第二弧面板和所述圆柱锂电池的截面圆同心。

本实用新型的圆柱锂电池的传热弹性夹具，具有和所夹持的圆柱锂电池的截面圆同心的第一弧面板和第二弧面板，这样使得传热弹性夹具和圆柱锂电池的外壳形成弧面的面接触，接触面积大，散热效果好；另外，该传热弹性夹具还具有夹在第一弧面板和第二弧面板之间的夹持平面板，该夹持平面板方便传热弹性夹具与具有平面的导热部件接触时以最大的散热面积进行导热，提高传热效率。

优选地，所述第一弧面板的截面圆圆心角为30-35度。由于所述第一弧面板和所述第二弧面板形状相同且相对于所述夹持平面板呈轴对称设置，所以以30-35度截面圆圆心角设置第一弧面板和第二弧面板可以最大面积地进行传热和散热；同时使得夹持牢固。

本实用新型还提供一种圆柱锂电池的散热装置，所述圆柱锂电池的散热装置包括由本实用新型上述圆柱锂电池的传热弹性夹具相互连接成传热弹性夹具组，所述传热弹性夹具组中的每个传热弹性夹具的相同弧面板的凹凸朝向相同；所述弹性夹具组成对地设置于相邻的两列并排的圆柱锂电池之间，两个所述弹性夹具组的夹持平面对齐靠近。

本实用新型的圆柱锂电池的散热装置具有夹在第一弧面板和第二弧面板之间的夹持平面板，当两个弹性夹具组的夹持平面对齐靠近组成传热弹性夹具组时，用来夹持圆柱锂电池时更加地稳固，且有利于热量传递。

优选地，所述传热弹性夹具夹持在所述圆柱锂电池靠近正极的一端，其沿圆柱锂电池柱高方向的长度不小于所述圆柱锂电池高度的1/3。传热弹性夹具夹持在所述圆柱锂电池靠近正极的一端，靠近正极的一端为极耳的引出口，此处在圆柱锂电池的内部存在空隙，是锂电池在充放电过程中气体容易聚积之处，将传热弹性夹具设置在此处，在传热时优先将此处的热量散去，有利于及时消除温度升高引起的锂电池的体积膨胀，更好地防止由于锂电池变形引起的漏液。

优选地，成对的所述两个弹性夹具组之间还挤压设置有导热管；所述导热管为扁管，各对弹性夹具组之间的导热管组成相通的管路。本实用新型的圆柱锂电池的散热装置具有夹在第一弧面板和第二弧面板之间的夹持平面板，在两个弹性夹具组之间挤压设置导热管，且导热管为扁管，这样两个夹持平面板将导热管夹在中间，有利于最大面积地将锂电池在充放电过程中产生的热量由圆柱锂电池传递给传热弹性夹具，再由夹持平面板传导至与之平面接触的导热管上，从而有利于导热管通过管路向外部疏散。

优选地，所述圆柱锂电池的散热装置还包括散热器；多排的圆柱锂电池组成电池模组，所述散热器设置在所述电池模组的侧面，所述散热器与所述导热管组成的管路相连通。

本实用新型的圆柱锂电池的散热装置设置了散热器，散热器与导热管组成的管路中通入导热介质，这样导热介质在循环过程中，将电池模组中每个锂电池在充放电过程中产生的热时带走，从而使得整个电池模组降温。

优选地，所述传热弹性夹具组的端部与所述散热器固定连接。将传热弹性夹具与散热器固定连接可以使得各传热弹性夹具更加稳定，不容易错位和形变，保障在使用过程中一直接触良好。

优选地，述传热弹性夹具的材质为铝、铜、不锈钢、铜合金或铝合金。当然也可以为具有良好导热且有一定弹性的其他金属。

优选地，所述传热弹性夹具与所述圆柱锂电池接触的一面上涂覆有导热绝缘材料。更优选为导热硅胶或导热硅脂。在传热弹性夹具有与圆柱锂电池接触面上涂覆导热绝缘材料，一方面更安全，防止意外短路，另一方面保障传热效率。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的圆柱锂电池的传热弹性夹具具有和所夹持的圆柱锂电池的截面圆同心的第一弧面板和第二弧面板，这样使得传热弹性夹具和圆柱锂电池的外壳形成弧面的面接触，接触面积大，锂电池向传热弹性夹具的散热效果好。本实用新型提供的一种圆柱锂电池的散热装置用由传热弹性夹具相互连接成的传热弹性夹具组成对排列，将每个锂电池用传热弹性夹具夹持，再将热量统一导出，可以将锂电池产生的热量有效散出，使得电池模组整体散热均匀。

附图说明

图1为本实用新型的圆柱锂电池的传热弹性夹具结构示意图。

图2为本实用新型圆柱锂电池的散热装置的一对弹性夹具组结构示意图。

图3为本实用新型圆柱锂电池的散热装置与圆柱锂电池的安装示意图。

图4为本实用新型圆柱锂电池的散热装置散热原理图。

图中：1、传热弹性夹具；11、第一弧面板；12、夹持平面板；13、第二弧面板；2、第一传热弹性夹具组；3、第二传热弹性夹具组；4、散热器；5、导热管；6、圆柱锂电池。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型做详细说明。

实施例1

图1为本实用新型的圆柱锂电池的传热弹性夹具结构示意图，圆柱锂电池的传热弹性夹具由第一弧面板11、夹持平面板12和第二弧面板13连接而成；所述第一弧面板11和所述第二弧面板13形状相同且相对于所述夹持平面板12呈轴对称设置；所述第一弧面板11、所述第二弧面板13和所述圆柱锂电池的截面圆同心。

本实用新型的圆柱锂电池的传热弹性夹具，具有和所夹持的圆柱锂电池的截面圆同心的第一弧面板和第二弧面板。在对圆柱锂电池进行夹持时，使得传热弹性夹具和圆柱锂电池的外壳形成弧面的面接触，接触面积大。在圆柱锂电池充放电过程中产生热量时，热量通过所述传热弹性夹具进行散热时，散热效果好；另外，该传热弹性夹具还具有夹在第一弧面板11和第二弧面板13之间的夹持平面板12，该夹持平面板方便传热弹性夹具1与具有平面的导热部件接触时以最大的散热面积进行导热，提高传热效率。

优选地，所述第一弧面板11和第二弧面板13的截面圆圆心角为30-35度。由于所述第一弧面板和所述第二弧面板形状相同且相对于所述夹持平面板呈轴对称设置，所以以30-35度截面圆圆心角设置第一弧面板和第二弧面板可以最大面积地进行传热和散热；同时，使得夹持牢固。

实施例2

本实用新型的一种圆柱锂电池的散热装置，所述圆柱锂电池的散热装置包括由本实用新型上述圆柱锂电池的传热弹性夹具相互连接成传热弹性夹具组。如图2为本实用新型圆柱锂电池的散热装置的一对弹性夹具组结构示意图，第一传热弹性夹具组2和第二传热弹性夹具组3均是由多个传热弹性夹具相互连接成传热弹性夹具组，且传热弹性夹具组中的每个传热弹性夹具的相同弧面板凹凸朝向相同，第一弹性夹具组2和第二弹性夹具组3的两个夹持平面对齐靠近。在对圆柱锂电池进行夹持时，第一弹性夹具组2和第二弹性夹具组3成对地设置于相邻的两列并排的圆柱锂电池之间。本实用新型的圆柱锂电池的散热装置具有夹在第一弧面板11和第二弧面板13之间的夹持平面板12，当两个弹性夹具组的夹持平面对齐靠近组成传热弹性夹具组时，更加的稳固，且更有利于热量传递。

优选地，所述传热弹性夹具夹持在所述圆柱锂电池靠近正极的一端，其沿圆柱锂电池柱高方向的长度不小于所述圆柱锂电池高度的1/3。传热弹性夹具夹持在所述圆柱锂电池靠近正极的一端，靠近正极的一端为极耳的引出口，此处在圆柱锂电池的内部存在空隙，是锂电池在充放电过程中气体容易聚积之处，将传热弹性夹具设置在此处，在传热时优先将此处的热量散去，有利于及时消除温度升高引起的锂电池的体积膨胀，防止由于锂电池变形引起的漏液。

实施例3

本实施例的一种圆柱锂电池的散热装置，如图3所示，是在实施例2的基础上将成对的所述两个弹性夹具组2、3之间挤压设置导热管5；导热管5为扁管。当电池箱中具有多列并排的圆柱锂电池时，可以采用多个本实用新型中的圆柱锂电池的传热弹性夹具组，在每对弹性夹具组之间均挤压设置扁管的导热管，并将各导热管组成相通的管路。

在锂电池充放电过程中，在各导热管组成的管路中加入导热介质进行循环，可以将每一个圆柱锂电池产生热时带出，其散热原理如图4所示：圆柱锂电池产生的热量通过与锂电池外壳截面圆同心的第一弧面板和第二弧面板将热量传至传热弹性夹具上，由于第一弧面板和第二弧面板与圆柱锂电池截面圆同心，相互之间是弧面接触，传热效果好。热量传导至传热弹性夹具上后，由于两个成对的弹性夹具组2和3将导热管5挤压在中间，并且导热管为扁管，所以导热管和弹性夹具组2、3之间都为面接触，接触面积大，传热效果好。导热管组成的相通管路将每个圆柱锂电池产生的热量由导热介质吸收后带出，这样不仅使得每个锂电池得到降温，并且整个电池箱内部各锂电池的温度较为均匀。

实施例4

本实施例的一种圆柱锂电池的散热装置，如图3所示，是在实施例3的基础上增加了散热器4。多排的圆柱锂电池组成电池模组，所述散热器4设置在所述电池模组的侧面，所述散热器4与所述导热管5组成的管路相连通。

本实施例的圆柱锂电池的散热装置设置的散热器4与导热管5组成的管路中通入导热介质，这样导热介质在循环过程中，将电池模组中每个锂电池在充放电过程中产生的热时带出，通过设置在电池模组外的散热器4散到外界，从而使得整个电池模组降温更快。当然也可以采用其它的方法进行降温，比如将导热管5组成的管路与外界强力制冷的低温环境中通过，制造低温环境的可以是冰箱等强制制冷设备。

优选地，所述传热弹性夹具组的端部与所述散热器固定连接。将传热弹性夹具与散热器固定连接可以使得各传热弹性夹具更加稳定，不容易错位和形变。

优选地，述传热弹性夹具的材质为铝、铜、不锈钢、铜合金或铝合金。当然也可以为具有良好导热且有一定弹性的其他金属。

优选地，所述传热弹性夹具与所述圆柱锂电池接触的一面上涂覆有导热绝缘材料。更优选为导热硅胶或导热硅脂。在传热弹性夹具有与圆柱锂电池接触面上涂覆导热绝缘材料，一方面更安全，防止意外短路，另一方面保障传热效率。

在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，上面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。另外以上仅为本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种圆柱锂电池的传热弹性夹具，其特征在于，所述圆柱锂电池的传热弹性夹具由第一弧面板、夹持平面板和第二弧面板连接而成；

所述第一弧面板和所述第二弧面板形状相同且相对于所述夹持平面板呈轴对称设置；所述第一弧面板、所述第二弧面板和所述圆柱锂电池的截面圆同心。

2.如权利要求1所述的圆柱锂电池的传热弹性夹具，其特征在于，所述第一弧面板的截面圆圆心角为30-35度。

3.一种圆柱锂电池的散热装置，其特征在于，所述圆柱锂电池的散热装置包括由权利要求1或2所述圆柱锂电池的传热弹性夹具相互连接成的传热弹性夹具组，所述传热弹性夹具组中的每个传热弹性夹具的相同弧面板的凹凸朝向相同；

所述弹性夹具组成对地设置于相邻的两列并排的圆柱锂电池之间，两个所述弹性夹具组的夹持平面对齐靠近。

4.如权利要求3所述的圆柱锂电池的散热装置，其特征在于，所述传热弹性夹具夹持在所述圆柱锂电池靠近正极的一端，其沿圆柱锂电池柱高方向的长度不小于所述圆柱锂电池高度的1/3。

5.如权利要求4所述的圆柱锂电池的散热装置，其特征在于，成对的所述两个弹性夹具组之间还挤压设置有导热管；所述导热管为扁管，各对弹性夹具组之间的导热管组成相通的管路。

6.如权利要求5所述的圆柱锂电池的散热装置，其特征在于，所述圆柱锂电池的散热装置还包括散热器；多排的圆柱锂电池组成电池模组，所述散热器设置在所述电池模组的侧面，所述散热器与所述导热管组成的管路相连通。

7.如权利要求6所述的圆柱锂电池的散热装置，其特征在于，所述传热弹性夹具组的端部与所述散热器固定连接。

8.如权利要求4至7之一所述的圆柱锂电池的散热装置，其特征在于，所述传热弹性夹具的材质为铝、铜、不锈钢、铜合金或铝合金。

9.如权利要求8所述的圆柱锂电池的散热装置，其特征在于，所述传热弹性夹具与所述圆柱锂电池接触的一面上涂覆有导热绝缘材料。

10.如权利要求9所述的圆柱锂电池的散热装置，其特征在于，所述导热绝缘材料为导热硅胶或导热硅脂。

Images