CN215451536U - 一种运用于新能源汽车电芯快充的导热组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种运用于新能源汽车电芯快充的导热组件，包括水冷板以及水冷板上设置的若干个软包电芯，所述软包电芯上设置有极耳公共端，所述水冷板通过导热凝胶紧密贴合有均热板，所述均热板上焊接有铜排，所述铜排与极耳公共端相互焊接。因此水冷板和均热板相互紧密贴合传导热量并散热，软包电芯的极耳公共端在电池快充时，产生的大量热量通过铜排和均热板快速传导到水冷板上散走，进而有效防止电池的电芯在快充时因为发热量过大，且热量无法散出，造成电芯温度过高，同时有效降低极耳公共端在快充时的温度，提高了电池的可靠性和使用寿命，提升了快充时整车的安全性。

Description

一种运用于新能源汽车电芯快充的导热组件

技术领域

本实用新型涉及电池快充散热技术领域，尤其是一种运用于新能源汽车电芯快充的导热组件。

背景技术

众所周知，新能源汽车的两个关键性难题是安全和续航。而这两个问题都凸显在动力电池上，安全问题一直是新能源汽车要解决的核心难题，但随着新能源汽车的需求和发展越来越高，近几年动力电池的续航问题得到了大幅度的提升，现新能源汽车大部分的车型电池续航能力已经超过400公里，有的甚至达到600-800公里，虽然新能源汽车的续航问题得到了极大的提升，但另一个问题就延伸出来了，如此高的电池能量密度，充电要充多久才能充满，而如果突然行驶在公路上，电池快没有电，去充电，如何能快速把电量充上又不影响人员的行程。现有燃油车加油仅需要5-10分钟，而电动车充电则需要更长时间，一般的家用都是24-48H才能充满，充电桩也要1H-2H才能充电池总电量的15~30%,这远达不到消费者的需求，故很多消费者因充电时间过长的问题而转向购买燃油车，不利于新能源汽车的发展。

因此为解决新能源汽车快充（快充：既就是让汽车充电比以往更快速，汽车采用快充充电时，30分钟充电80%左右）的问题，近几年来各大车厂都在极力地布局和研究如何快速充电，虽然行业得到了快速的发展，但快充带来的发热问题一直未解决，比如电池在快充时，要想在5-10分钟快速充电，快充时，电池电芯的极耳发热量比普通的慢充要达几百倍以上，甚至更高，这就导致了快充时电池的安全和其它器件的使用寿命等问题出现，影响到了汽车的安全和可靠性问题，所以在电池快充时，需要快速把大量的热量导出去，保证电池和其它器件的正常工作就显得十分重要，进而快速导热散热组件在新能源汽车动力电池快充领域就显得极为必要。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种运用于新能源汽车电芯快充的导热组件。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种运用于新能源汽车电芯快充的导热组件，包括水冷板以及水冷板上设置的若干个软包电芯，所述软包电芯上设置有极耳公共端，所述水冷板通过导热凝胶紧密贴合有均热板，所述均热板上焊接有铜排，所述铜排与极耳公共端相互焊接。

优选地，所述均热板由相互盖合的上壳体和下壳体组成，所述上壳体和下壳体之间设置有支撑铜柱和注液管，所述注液管内形成有真空内腔且真空内腔设置有若干个毛细沟槽，所述毛细沟槽内填充有冷凝工质。

优选地，所述铜排采用紫铜或合金铜材料。

优选地，所述均热板整体采用磷青铜或无氧铜材质。

优选地，所述均热板与铜排之间设置有使均热板和铜排无缝隙焊接在一起的焊接层，所述焊接层采用锡膏。

优选地，所述导热凝胶采用单组份的氮化硼导热凝胶。

优选地，所述水冷板采用6系列或3系列的铝型材，所述水冷板内腔设置有散热齿。

由于采用了上述方案，本实用新型采用水冷板和均热板相互紧密贴合传导热量并散热，软包电芯的极耳公共端在电池快充时，产生的大量热量通过铜排和均热板快速传导到水冷板上散走，水冷板、铜排和均热板的导热系数均较高，并且水冷板的散热面积较大，从而快速降低极耳公共端的温度。因此有效防止电池的电芯在快充时因为发热量过大，且热量无法散出，造成电芯温度过高，影响电芯的性能和寿命问题等出现；同时有效降低极耳公共端在快充时的温度，提高了电池的可靠性和使用寿命，从而使电池在快充时，内部电芯温度较低，减少电池在快充时，因温度过高而着火和爆炸的可能性，同时提升了快充时整车的安全性，满足了新能源电动车的发展趋势，有利于促进技术的革新及应用，具有较好的发展前景，其结构简单，操作方便，具有很强的实用性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的应用的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的背部的轴测图。

图3是本实用新型实施例的均热板的剖视图。

图4是本实用新型实施例的注液管的剖视图。

图中：

1、水冷板；2、软包电芯；3、极耳公共端；4、导热凝胶；5、均热板；6、铜排；7、上壳体；8、下壳体；9、支撑铜柱；10、注液管；11、真空内腔；12、毛细沟槽；13、焊接层；14、散热齿。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图4 所示，本实施例提供的一种运用于新能源汽车电芯快充的导热组件，包括水冷板1以及水冷板1上设置的若干个软包电芯2，软包电芯2上设置有极耳公共端3，水冷板1通过导热凝胶4紧密贴合有均热板5，均热板5上焊接有铜排6，铜排6与极耳公共端3相互焊接。

进一步，本实施例的均热板5由相互盖合的上壳体7和下壳体8组成，上壳体7和下壳体8之间设置有支撑铜柱9和注液管10，注液管10内形成有真空内腔11且真空内腔11设置有若干个毛细沟槽12，毛细沟槽12内填充有冷凝工质，冷凝工质为去离子纯净水、甲醇、乙醇、丙酮、r141b等。

进一步，本实施例的铜排6采用紫铜或合金铜材料，导热系数为220~385w/(m.k)。具有较高的导热系数。

优选地，均热板5整体磷青铜或无氧铜材质，导热系数为25000~50000w/(m.k)。具有较高的导热系数。

进一步，本实施例的均热板5与铜排6之间设置有使均热板5和铜排6无缝隙焊接在一起的焊接层13，焊接层13采用锡膏，焊接层13的导热系数为70 w/(m.k)。

进一步，本实施例的导热凝胶4采用单组份的氮化硼导热凝胶4，氮化硼导热凝胶4具有高粘性，同时绝缘并具有较好的粘接填充特性，保证了均热板5与水冷板1的无缝隙接触，使其散热效果达到最佳，其密度为3.25g/cm³、导热系数为6w/(m.k)、使用温度在-60℃~200℃、阻燃值为UL94-V0等级。

优选地，水冷板1采用6系列或3系列的铝型材，水冷板1内腔设置有散热齿14，散热齿14的设置可以增大散热的接触面积，散热效率可提升6~10%，具有优异的导热性能和机械加工性能，在新能源汽车里面被广泛应用，水冷板1的导热系数为150~206 w/(m.k)、比热容为0.88KJ/(Kg.℃)。

本实施例实际工作时，水冷板1和均热板5相互紧密贴合传导热量并散热，软包电芯2的极耳公共端3在电池快充时，产生的大量热量通过铜排6和均热板5快速传导到水冷板1上散走，水冷板1、铜排6和均热板5的导热系数均较高，并且水冷板1的散热面积较大，从而快速降低极耳公共端3的温度。因此有效防止电池的电芯在快充时因为发热量过大，且热量无法散出，造成电芯温度过高，影响电芯的性能和寿命问题等出现；同时有效降低极耳公共端3在快充时的温度，提高了电池的可靠性和使用寿命，从而使电池在快充时，内部电芯温度较低，减少电池在快充时，因温度过高而着火和爆炸的可能性，同时提升了快充时整车的安全性，满足了新能源电动车的发展趋势，有利于促进技术的革新及应用，具有较好的发展前景。

进一步，本实施例的原理是当电芯快充时，输入的电流通过铜排6转入电芯的极耳公共端3充电，均热板5快速把铜排6的大量热量导到接触的水冷板1上，快速把热量带走，保证铜排6和极耳公共端3不会因为发热量过大，导致过热，影响整个电芯的使用等问题出现。

进一步，本实施例的焊接层13的锡膏采用低温锡膏或中温锡膏或高温锡膏。其具有较好的导热系数，同时焊接后具有较好的稳定性，并且具有较高的导热系数，可达70 w/(m.k)，同时具有较强的粘接力和使用可靠的稳定性，使铜排6和均热板5可无缝隙焊接在一起，对此本实施例对具体焊接层13的锡膏的种类不加以具体限定。

为方便审查员对本实施例的理解，特对均热板5的散热原理进行说明：当均热板5一端受热时，毛细沟槽12中的冷凝工质迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向均热板5的另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿毛细沟槽12靠毛细力的作用流回蒸发端，如此循环不止，热量由均温板一端传至另外一端。改变了传统热管线的传导，为二维面的传导，这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来，全程无需外动力与能源消耗无任何功耗，无任何性能改变及污染物，有较大的表面积，有效的提高了热量的吸收与散出，特别是在微空间散热具有更多的用途，吸热快，可靠性高，散热面积大．自身可作为散热器直接与热源接触，高性能散热，平面的热传导方式，无任何功耗。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种运用于新能源汽车电芯快充的导热组件，其特征在于：包括水冷板以及水冷板上设置的若干个软包电芯，所述软包电芯上设置有极耳公共端，所述水冷板通过导热凝胶紧密贴合有均热板，所述均热板上焊接有铜排，所述铜排与极耳公共端相互焊接。

2.如权利要求1所述的一种运用于新能源汽车电芯快充的导热组件，其特征在于：所述均热板由相互盖合的上壳体和下壳体组成，所述上壳体和下壳体之间设置有支撑铜柱和注液管，所述注液管内形成有真空内腔且真空内腔设置有若干个毛细沟槽，所述毛细沟槽内填充有冷凝工质。

3.如权利要求2所述的一种运用于新能源汽车电芯快充的导热组件，其特征在于：所述铜排采用紫铜或合金铜材料。

4.如权利要求3所述的一种运用于新能源汽车电芯快充的导热组件，其特征在于：所述均热板整体采用磷青铜或无氧铜材质。

5.如权利要求4所述的一种运用于新能源汽车电芯快充的导热组件，其特征在于：所述均热板与铜排之间设置有使均热板和铜排无缝隙焊接在一起的焊接层，所述焊接层采用锡膏。

6.如权利要求5所述的一种运用于新能源汽车电芯快充的导热组件，其特征在于：所述导热凝胶采用单组份的氮化硼导热凝胶。

7.如权利要求6所述的一种运用于新能源汽车电芯快充的导热组件，其特征在于：所述水冷板采用6系列或3系列的铝型材，所述水冷板内腔设置有散热齿。

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