CN216980678U - 一种电池散热装置和电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池散热装置和电池，其中电池散热装置包括吸热板、温度传感器、散热风扇和控制器；吸热板对电池芯吸热，吸热板由多块子板依次排列而成，多块子板分别具有不同相变温度范围，这扩大了吸热板的相变温度范围，同时能够更有效地控制电池芯间的温差大小；温度传感器获取电池芯的温度值；散热风扇对电池芯散热；温度传感器和散热风扇均与控制器连接；通过吸热板与散热风扇的双重作用，提高了对电池芯的散热效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域，特别是一种电池散热装置和电池。
背景技术
电池的电化学循环性能、安全性能与工作温度密切相关。电池的电池芯在充放电工作过程中产热，或受外界高温环境影响，使得电池芯的温度容易超出正常工作范围。电池工作温度过高，则会加速容量衰减，功率衰减，内阻增加，进而降低电池寿命，更严重的是容易引起电池爆炸造成电池热安全事故。因此，有效控制电池工作温度，是保证电池正常工作的重要条件。
实用新型内容
本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电池散热装置和电池。
本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：
本实用新型的第一方面，一种电池散热装置，包括：
吸热板，所述吸热板用于对电池芯吸热，所述吸热板由多块子板依次排列而成，多块所述子板分别具有不同相变温度范围；
温度传感器，所述温度传感器用于获取电池芯的温度值；
散热风扇，所述散热风扇用于对电池芯散热；
控制器，所述温度传感器和所述散热风扇均与所述控制器连接。
根据本实用新型的第一方面，所述子板的内部设有导热层。
根据本实用新型的第一方面，所述多块子板包括第一子板、第二子板和第三子板；所述第一子板、所述第二子板和所述第三子板依次排列组成所述吸热板。
根据本实用新型的第一方面，所述第一子板的相变温度范围为36℃至39℃；所述第二子板的相变温度范围为39℃至42℃；所述第三子板的相变温度范围为42℃至45℃。
本实用新型的第二方面，一种电池，包括电池芯和电池散热装置；所述电池散热装置包括吸热板、温度传感器、散热风扇和控制器；所述吸热板贴于所述电池芯上，所述吸热板用于对电池芯吸热，所述吸热板包括多块子板，多块所述子板依次排列，多块所述子板分别具有不同相变温度范围；所述温度传感器与所述电池芯连接，所述温度传感器用于获取电池芯的温度值；所述吸热板的外侧设有通风道；所述散热风扇的出风方向朝向所述通风道；所述温度传感器和所述散热风扇均与所述控制器连接。
根据本实用新型的第二方面，所述子板的内部设有导热层。
根据本实用新型的第二方面，所述多块子板包括第一子板、第二子板和第三子板；所述第一子板、所述第二子板和所述第三子板依次排列组成所述吸热板。
根据本实用新型的第二方面，所述散热风扇包括第一风扇和第二风扇，所述第一风扇和所述第二风扇分别位于所述通风道的相对两侧。
根据本实用新型的第二方面，所述电池芯的相对两侧均设置有所述吸热板。
根据本实用新型的第二方面，所述电池芯有多个，相邻的两个所述电池芯之间形成所述通风道。
上述方案至少具有以下有益效果：当电池的电池芯在充放电工作过程中产热，或受外界高温环境影响，使得电池芯的温度提升至吸热板的相变温度范围，吸热板吸收电池芯的热量，对电池芯降温。同时，通过温度传感器获得电池芯的温度值，并将温度值发送至控制器；当温度值超过预设的温度阈值，控制器控制散热风扇工作，对电池芯散热。通过吸热板与散热风扇的双重作用，提高了对电池芯的散热效果，有利于使电池芯的温度保持在正常工作温度范围。另外，由于吸热板由多块子板依次排列而成，多块所述子板分别具有不同相变温度范围，这扩大了吸热板的相变温度范围，同时能够更有效地控制电池芯间的温差大小。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型实施例一种电池散热装置的结构图；
图2是本实用新型实施例一种电池的结构图；
图3是电池芯与吸热板的连接结构图。
具体实施方式
本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。
在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参照图1，本实用新型的第一方面的实施例，提供了一种电池散热装置。
电池散热装置包括吸热板100、温度传感器200、散热风扇300和控制器400。
其中，吸热板100用于对电池芯500吸热，吸热板100由多块子板依次排列而成，多块子板分别具有不同相变温度范围；温度传感器200用于获取电池芯500的温度值；散热风扇300用于对电池芯500散热；温度传感器200和散热风扇300均与控制器400连接。
在该实施例中，当电池的电池芯500在充放电工作过程中产热，或受外界高温环境影响，使得电池芯500的温度提升至吸热板100的相变温度范围，吸热板100吸收电池芯500的热量，对电池芯500降温。同时，通过温度传感器200获得电池芯500的温度值，并将温度值发送至控制器400；当温度值超过预设的温度阈值，控制器400控制散热风扇300工作，对电池芯500散热。通过吸热板100与散热风扇300的双重作用，提高了对电池芯500的散热效果，有利于使电池芯500的温度保持在正常工作温度范围。
另外，由于吸热板100由多块子板依次排列而成，多块子板分别具有不同相变温度范围，这扩大了吸热板100的相变温度范围，同时能够更有效地控制电池芯500间的温差大小。
参照图3，具体地，吸热板100的多块子板均由相变材料制成，通过组成材料的调配，使得多块子板分别具有不同相变温度范围。具体地，多块子板包括第一子板101、第二子板102和第三子板103；第一子板101、第二子板102和第三子板103依次排列组成吸热板100。第一子板101的相变温度范围为36℃至39℃，即当电池芯500的温度到达36℃至39℃中的任意值，第一子板101吸收热量；第二子板102的相变温度范围为39℃至42℃，即当电池芯500的温度到达39℃至42℃中的任意值，第二子板102吸收热量；第三子板103的相变温度范围为42℃至45℃，即当电池芯500的温度到达42℃至45℃中的任意值，第三子板103吸收热量。
当然，在其他实施例中，子板的数量也可以是其他，例如四块。通过调配子板的组成材料，也可以使得子板的相变温度范围是其他范围，例如42℃至45℃。
本实用新型的第一方面的某些实施例，子板的内部设有导热层110；具体地，第一子板101、第二子板102和第三子板103均设置有导热层110，且多块子板的导热层110连接。通过导热层110能增强多块子板之间的导热性能，使热量更加均匀，有助于降低温差，提高电池的温度均匀性。导热层110具体为铜丝网。
需要说明的是，相变材料是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。
本实用新型的第一方面的某些实施例，制成吸热板100的相变材料是柔性复合相变材料，由石蜡、膨胀石墨、氢化苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物混合而成。其中石蜡是主体，为占比最重的主要材料，在相变的过程中吸收电池芯500产生的热量，起到储能的作用；膨胀石墨为碳基材料，其大量的空隙能够一定程度上吸附石蜡，防止石蜡出现泄漏，同时能提高导热率；氢化苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物与石蜡相容性好，具有良好的热循环稳定性和形状记忆性，且与膨胀石墨协同起到防泄漏的作用。石蜡、膨胀石墨、氢化苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物之间并不会发生化学作用，能够保持稳定和保持各自性质。
具体地，吸热板100的相变材料的原料配比可以为：石蜡：70％－80％；膨胀石墨：5％－10％；氢化苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物：10％－25％。可以根据上述比例的配方得到不同比例的原料组成方案，进而制备出具有不同相变温度范围的多种相变材料。
当然在其他实施例中，也可以根据实际生产需求，采用其他任意具有高导热性能的物质用于制造吸热板100。
参照图2，本实用新型的第二方面的实施例，提供了一种电池。
电池包括电池芯500和电池散热装置；电池散热装置包括吸热板100、温度传感器200、散热风扇300和控制器400；吸热板100贴于电池芯500上，吸热板100用于对电池芯500吸热，吸热板100包括多块子板，多块子板依次排列，多块子板分别具有不同相变温度范围；温度传感器200与电池芯500连接，温度传感器200用于获取电池芯500的温度值；吸热板100的外侧设有通风道600；散热风扇300的出风方向朝向通风道600；温度传感器200和散热风扇300均与控制器400连接。
在该实施例中，当电池的电池芯500在充放电工作过程中产热，或受外界高温环境影响，使得电池芯500的温度提升至吸热板100的相变温度范围，吸热板100吸收电池芯500的热量，对电池芯500降温。同时，通过温度传感器200获得电池芯500的温度值，并将温度值发送至控制器400；当温度传感器200获得的温度值超过预设的温度阈值，控制器400控制散热风扇300工作，对电池芯500散热。通过吸热板100与散热风扇300的双重作用，提高了对电池芯500的散热效果，有利于使电池芯500的温度保持在正常工作温度范围。
另外，由于吸热板100由多块子板依次排列而成，多块子板分别具有不同相变温度范围，这扩大了吸热板100的相变温度范围，同时能够更有效地控制电池芯500间的温差大小。
本实用新型的第二方面的某些实施例，多块子板包括第一子板101、第二子板102和第三子板103；第一子板101、第二子板102和第三子板103依次排列组成吸热板100。吸热板100的多块子板均由相变材料制成。制成吸热板100的相变材料是柔性复合相变材料，由石蜡、膨胀石墨、氢化苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物混合而成。通过石蜡、膨胀石墨、氢化苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物这些组成材料的调配，使得多块子板分别具有不同相变温度范围。
本实用新型的第二方面的某些实施例，子板的内部设有导热层110；具体地，第一子板101、第二子板102和第三子板103均设置有导热层110，且多块子板的导热层110连接。通过导热层110能增强多块子板之间的导热性能，使热量更加均匀，有助于降低温差，提高电池的温度均匀性。导热层110具体为铜丝网。
本实用新型的第二方面的某些实施例，电池芯500的相对两侧均设置有吸热板100，此结构能有利于提高对电池芯500的吸热降温效率。
本实用新型的第二方面的某些实施例，电池芯500有多个，相邻的两个电池芯500之间形成通风道600。具体地，多个电池芯500排成一列，且相邻的两个电池芯500的吸热板100相对，则通风道600的延伸方向的两侧壁均为吸热板100。当散热风扇300吹出的风从通风道600经过，风带走吸热板100的热量，起到降温效果。
当然在其他实施例中，多个电池芯500也可以形成多行多列的阵列形式。
本实用新型的第二方面的某些实施例，散热风扇300包括第一风扇301和第二风扇302；第一风扇301和第二风扇302分别位于通风道600的相对两侧，即通风道600的相对两侧具有道口，第一风扇301和第二风扇302分别位于两个道口处，第一风扇301的出风方向朝向其中一个道口，第二风扇302的出风方向朝向另一个道口。第一风扇301和第二风扇302轮流工作，能在通风道600形成对流，有利于提高降温效果。
以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种电池散热装置，其特征在于，包括：
吸热板，所述吸热板用于对电池芯吸热，所述吸热板由多块子板依次排列而成，多块所述子板分别具有不同相变温度范围；
温度传感器，所述温度传感器用于获取电池芯的温度值；
散热风扇，所述散热风扇用于对电池芯散热；
控制器，所述温度传感器和所述散热风扇均与所述控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种电池散热装置，其特征在于，所述子板的内部设有导热层。
3.根据权利要求1所述的一种电池散热装置，其特征在于，所述多块子板包括第一子板、第二子板和第三子板；所述第一子板、所述第二子板和所述第三子板依次排列组成所述吸热板。
4.根据权利要求3所述的一种电池散热装置，其特征在于，所述第一子板的相变温度范围为36℃至39℃；所述第二子板的相变温度范围为39℃至42℃；所述第三子板的相变温度范围为42℃至45℃。
5.一种电池，其特征在于，包括电池芯和电池散热装置；所述电池散热装置包括吸热板、温度传感器、散热风扇和控制器；所述吸热板贴于所述电池芯上，所述吸热板用于对电池芯吸热，所述吸热板包括多块子板，多块所述子板依次排列，多块所述子板分别具有不同相变温度范围；所述温度传感器与所述电池芯连接，所述温度传感器用于获取电池芯的温度值；所述吸热板的外侧设有通风道；所述散热风扇的出风方向朝向所述通风道；所述温度传感器和所述散热风扇均与所述控制器连接。
6.根据权利要求5所述的一种电池，其特征在于，所述子板的内部设有导热层。
7.根据权利要求5所述的一种电池，其特征在于，所述多块子板包括第一子板、第二子板和第三子板；所述第一子板、所述第二子板和所述第三子板依次排列组成所述吸热板。
8.根据权利要求5所述的一种电池，其特征在于，所述散热风扇包括第一风扇和第二风扇，所述第一风扇和所述第二风扇分别位于所述通风道的相对两侧。
9.根据权利要求5所述的一种电池，其特征在于，所述电池芯的相对两侧均设置有所述吸热板。
10.根据权利要求9所述的一种电池，其特征在于，所述电池芯有多个，相邻的两个所述电池芯之间形成所述通风道。
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