CN214848774U - 一种电池箱散热装置及电池包 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电池箱散热装置及电池包。电池箱散热装置包括吸热板，所述吸热板与电芯紧密贴合；换热管，所述换热管至少一端插设于所述吸热板内，所述换热管内灌注有换热液体；换热组件，所述换热管外露于所述吸热板的部分设置有所述换热组件，且所述换热组件位于所述电芯的侧部。吸热板能够吸收电芯释放的热量，而后将热量传递给换热管，换热管内的换热液体受热后液态转化为气态，发生相变，因此能够带走大量的热量；而换热管与换热组件进行热交换，换热组件将电芯释放的热量带出电池包，进而降低了热失控发生时电芯表面温度及其上升速率，避免了单个电芯的热失控扩散到周围其它电芯。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池箱散热装置及电池包。
背景技术
对于锂离子电池包，热失控是最严重的安全事故，它会引起锂离子电池起火甚至爆炸，直接威胁用户的安全。锂离子电池包发生热失控主要是由于内部产热远高于散热速率，在锂离子电池包的内部积攒了大量的热量，从而引起了热扩散连锁反应，导致电池起火和爆炸。目前主流的单一散热方式(自然冷却、风冷、液冷)无法快速将发生热失控电芯的热量快速传递到包外部。
因此，亟需一种电池箱散热装置，以解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种电池箱散热装置及电池包，能够快速导出大量热量到电池包的外部。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
提供一种电池箱散热装置，包括：
吸热板，所述吸热板与电芯紧密贴合；
换热管，所述换热管至少一端插设于所述吸热板内，所述换热管内灌注有换热液体；
换热组件，所述换热管外露于所述吸热板的部分设置有所述换热组件，且所述换热组件位于所述电芯的侧部。
作为上述电池箱散热装置的一种优选技术方案，所述换热组件包括液冷换热箱，所述液冷换热箱两侧设置有所述电芯，所述液冷换热箱上设置有多个供所述换热管穿过的换热孔，所述换热管通过所述换热孔穿入所述液冷换热箱内与所述液冷换热箱内液体进行热交换。
作为上述电池箱散热装置的一种优选技术方案，所述换热管两端均设置有所述吸热板，所述换热管两端均外漏于所述液冷换热箱外与所述吸热板连接。
作为上述电池箱散热装置的一种优选技术方案，所述换热管包括弯折部和换热部，所述换热部的两端设置有所述弯折部，所述换热部设置于所述液冷换热箱内，所述弯折部设置于所述液冷换热箱外且伸入所述吸热板内，所述弯折部与所述液冷换热箱呈夹角设置。
作为上述电池箱散热装置的一种优选技术方案，每个所述吸热板上设置有多根所述换热管，所述换热管与所述吸热板的连接处均设置有导热胶。
作为上述电池箱散热装置的一种优选技术方案，所述吸热板为长方体，其长度与所述电芯长度相同，其宽度与所述电芯宽度相同，所述吸热板由铝合金制成。
作为上述电池箱散热装置的一种优选技术方案，所述吸热板与所述电芯贴合的侧壁上设置有导热层。
作为上述电池箱散热装置的一种优选技术方案，所述换热孔处设置上有密封环。
作为上述电池箱散热装置的一种优选技术方案，所述密封环的横截面为T型。
作为上述电池箱散热装置的一种优选技术方案，所述液冷换热箱一端设置有冷媒进液口，另一端设置有冷媒出液口，所述冷媒进液口与所述冷媒出液口的高度不同。
作为上述电池箱散热装置的一种优选技术方案，所述换热组件包括翅片组和风扇，所述换热管一端插设于所述吸热板内，另一端穿设于所述翅片组，所述风扇用于为所述翅片提供流动空气。
本实用新型还提供了一种电池包，包括多组电芯组，每个所述电芯组包括多个电芯，所述电芯组并排且间隔设置，还包括如上所述的电池箱散热装置，所述换热组件设置于两组所述电芯组形成的空间内。
本实用新型有益效果：
在本实施例中，吸热板与电芯紧密贴合，吸热板能够吸收电芯释放的热量，而后将热量传递给换热管，换热管至少一端插设在吸热板内，且换热管内灌注有换热液体，故换热管内的换热液体受热后液态转化为气态，发生相变，因此能够带走大量的热量；而换热管与换热组件进行热交换，换热组件将电芯释放的热量带出电池包，强化了单位时间内电芯表面到电池包外部的换热速度和换热效率，进而降低了热失控发生时电芯表面温度及其上升速率，避免了单个电芯的热失控扩散到周围其它电芯。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的电池包的分解示意图；
图2是本实用新型实施例提供的电芯与电池箱散热装置的位置关系示意图；
图3是本实用新型实施例提供的电池箱散热装置的结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的吸热板和换热管连接的结构示意图；
图5是本实用新型实施例提供的液冷换热箱的结构示意图。
图中：
1、吸热板；2、换热管；21、换热部；22、弯折部；3、液冷换热箱；31、换热孔；32、冷媒进液口；33、冷媒出液口；4、导热层；5、密封环；6、电芯；7、盖板；8、箱体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
本实施例中提供了一种电池包，如图1和图2所示，该电池包包括盖板7、箱体8、多组电芯组和电池箱散热装置，每个电芯组包括多个电芯6，电芯组并排且间隔设置，其中盖板7设置在箱体8上且二者固定连接，电芯组和电池箱散热装置设置于箱体8内，电池箱散热装置用于对电芯6产生的热量进行换热散出电池包，尤其是电池包在热失控的情况下能够对电芯6产生的大量热快速散去，防止单个电芯6的热失控扩散到其周边的电芯6。
如图3所示，该电池箱散热装置包括吸热板1、换热管2和换热组件，其中吸热板1与电芯6紧密贴合；换热管2至少一端插设于吸热板1内，换热管2内灌注有换热液体；换热组件设置于两组电芯组形成的空间内，换热组件包括液冷换热箱3，液冷换热箱3的两侧设置有电芯6，液冷换热箱3上设置有多个供换热管2穿过的换热孔31，换热管2通过换热孔31穿入液冷换热箱3内与液冷换热箱3内液体进行热交换。
本实施例中，吸热板1能够吸收电芯6释放的热量，而后将热量传递给换热管2，换热管2内的换热液体受热后液态转化为气态，发生相变，因此能够带走大量的热量；而换热管2与液冷换热箱3进行热交换，液冷换热箱3将电芯6释放的热量通过冷媒带出电池包，进而降低了热失控发生时电芯6表面温度及其上升速率，避免了单个电芯6的热失控扩散到周围其它电芯6。
优选地，在本实施例中，如图3所示，换热管2两端均设置有吸热板1，换热管2两端均外漏于液冷换热箱3外与吸热板1连接。即每根换热管2的两端分别设置有吸热板1，从而提高换热管2的利用率。换热液体为水、乙醇或者丙酮，冷媒为水、乙醇或者丙酮。
优选地，在本实施例中，如图4所示，换热管2包括弯折部22和换热部21，换热部21的两端设置有弯折部22，换热部21设置于液冷换热箱3内，弯折部22设置于液冷换热箱3外且伸入吸热板1内，弯折部22与液冷换热箱3呈夹角设置。可以理解的是，换热管2为倾斜管，该种换热管2能够强化冷媒的回流速度，实现快速导热的目的。需要说明的是，弯折部22不限于倾斜直管，其可为经过多次弯折的管路.
优选地，本实施例中，继续参考图4，每个吸热板1上设置有多根换热管2，换热管2与吸热板1的连接处均设置有导热胶。多根换热管2设置在同一吸热板1上，能够提高导热效率，同时换热管2与吸热板1处设置导热胶，其目的是将换热管2与吸热板1紧密连接，防止二者脱离，需要说明的是，换热管2插入吸热板1内部，从而实现吸收吸热板1热量的目的。
由于电芯6为长方体结构，故本实施例中，吸热板1为长方体，其长度与电芯6长度相同，其宽度与电芯6宽度相同。可以理解的是，吸热板1各处均能够与电芯6贴合接触，从而使电芯6产生的热量及时被吸热板1吸走，以实现高导热效率的目的。进一步地，吸热板1由铝合金制成。当然其他实施例中还可以是金属铝制成。
继续参考图3和图4，吸热板1与电芯6贴合的侧壁上设置有导热层4。导热层4为高导热系数的传热介质形成，设置导热层4的目的是提高导热效率。传热介质可为硅胶。
由于本实施中液冷换热箱3中注入冷媒以实现对换热管2的热交换，因此，需要保证换热孔31与换热管2之间的密封性，为此，本实施例中换热孔31处设置上有密封环5(具体参考图5)。优选地，密封环5的横截面为T型。密封环5一端插入换热孔31内，另一端留在液冷换热箱3外部与液冷换热箱3抵接。需要说明的是，密封环5插入换热孔31的一端的直径小于另一端的直径，以实现双重密封的作用。
如图5所示，液冷换热箱3一端设置有冷媒进液口32，另一端设置有冷媒出液口33，冷媒进液口32与冷媒出液口33的高度不同。即冷媒进液口32与冷媒出液口33上下错开设置，冷却液可充分与每一根换热管2完成热交换。
在其他实施例中，换热组件包括翅片组和风扇，风扇设置在箱体8的侧壁上，且正对翅片组设置，换热管一端插设于吸热板1内，另一端穿设于所述翅片组用于将电芯6产生的热量传递给翅片，风扇转动产生强对流气体，从而将箱体8内的热量带出。
此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种电池箱散热装置，其特征在于，包括：
吸热板(1)，所述吸热板(1)与电芯(6)紧密贴合；
换热管(2)，所述换热管(2)至少一端插设于所述吸热板(1)内，所述换热管(2)内灌注有换热液体；
换热组件，所述换热管(2)外露于所述吸热板(1)的部分设置有所述换热组件，且所述换热组件位于所述电芯(6)的侧部。
2.根据权利要求1所述的电池箱散热装置，其特征在于，
所述换热组件包括液冷换热箱(3)，所述液冷换热箱(3)两侧设置有所述电芯(6)，所述液冷换热箱(3)上设置有多个供所述换热管(2)穿过的换热孔(31)，所述换热管(2)通过所述换热孔(31)穿入所述液冷换热箱(3)内与所述液冷换热箱(3)内液体进行热交换。
3.根据权利要求2所述的电池箱散热装置，其特征在于，所述换热管(2)两端均设置有所述吸热板(1)，所述换热管(2)两端均外漏于所述液冷换热箱(3)外与所述吸热板(1)连接。
4.根据权利要求2或3所述的电池箱散热装置，其特征在于，所述换热管(2)包括弯折部(22)和换热部(21)，所述换热部(21)的两端设置有所述弯折部(22)，所述换热部(21)设置于所述液冷换热箱(3)内，所述弯折部(22)设置于所述液冷换热箱(3)外且伸入所述吸热板(1)内，所述弯折部(22)与所述液冷换热箱(3)呈夹角设置。
5.根据权利要求1所述的电池箱散热装置，其特征在于，每个所述吸热板(1)上设置有多根所述换热管(2)，所述换热管(2)与所述吸热板(1)的连接处均设置有导热胶。
6.根据权利要求1所述的电池箱散热装置，其特征在于，所述吸热板(1)与所述电芯(6)贴合的侧壁上设置有导热层(4)。
7.根据权利要求2所述的电池箱散热装置，其特征在于，所述换热孔(31)处设置上有密封环(5)。
8.根据权利要求2所述的电池箱散热装置，其特征在于，所述液冷换热箱(3)一端设置有冷媒进液口(32)，另一端设置有冷媒出液口(33)，所述冷媒进液口(32)与所述冷媒出液口(33)的高度不同。
9.根据权利要求1所述的电池箱散热装置，其特征在于，所述换热组件包括翅片组和风扇，所述换热管(2)一端插设于所述吸热板(1)内，另一端穿设于所述翅片组，所述风扇用于为所述翅片提供流动空气。
10.一种电池包，包括多组电芯组，每个所述电芯组包括多个电芯(6)，所述电芯组并排且间隔设置，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的电池箱散热装置，所述换热组件设置于两组所述电芯组形成的空间内。
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| CN202120646012.7U CN214848774U (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 一种电池箱散热装置及电池包 |
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Cited By (1)
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2021
- 2021-03-30 CN CN202120646012.7U patent/CN214848774U/zh active Active
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| CN114243165B (zh) * | 2021-12-14 | 2023-10-31 | 重庆大学 | 一种锂离子电池热管理系统 |
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