CN217641527U - 基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及新能源锂电池技术领域，公开了一种基于薄铜片‑微热管‑相变材料的电池散热装置，包括箱体，箱体为相变材料箱体，箱体内放置若干电芯，相邻的两个电芯之间布置有铜片，铜片连有热管，热管与箱体连接。本实用新型基于薄铜片‑微热管‑相变材料的电池散热装置，采用相变材料对电芯进行加热和冷却，热导率高，热阻极低，换热能力远高于强制风冷和单相流水冷，加热速率快，均温性能好。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源锂电池技术领域，具体涉及一种基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置。
背景技术
微热管是依靠工质相变时吸收和释放汽化潜热，以及工质流动来传递热量，其具有导热效率高、导温速度快、强度大的特点，但为了保证发热段散热良好，需要借助其他冷却方式带走发热端热量。
另外，相变材料具有相变恒温吸热特性，可以有效地降低电池的温度，减缓动力电池的温温升速度，提供给电池适宜的工作温度度范围，降低热管理能耗。
但是单纯的使用微热管，虽然导热能力强，但冷凝段散热能力有所不足，而单纯的使用相变材料，相变温度选取难度大。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述技术的不足，提供一种基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置，采用相变材料对电芯进行加热和冷却，热导率高，热阻极低，换热能力远高于强制风冷和单相流水冷，加热速率快，均温性能好。
为实现上述目的，本实用新型所设计的基于薄铜片-微热管 -相变材料的电池散热装置，包括箱体，所述箱体为相变材料箱体，所述箱体内放置若干电芯，相邻的两个所述电芯之间布置有铜片，所述铜片连有热管，所述热管与所述箱体连接。
优选的，所述铜片采用埋管工艺预留有热管安装孔，所述热管通过所述热管安装孔与所述铜片连接。
优选的，所述热管安装孔位于所述铜片靠近所述箱体内壁的一端。
优选的，所述热管为L型，所述热管的一条边插入所述热管安装孔，所述热管的另一条边与所述箱体的内壁连接。
优选的，所述热管与所述箱体的内壁连接的边与所述电芯贴合，更有利于热量的传导。
优选的，所述热管与所述箱体的内壁连接的边的长度大于所述电芯厚度的一半，小于所述电芯的厚度。
优选的，所述热管插入所述热管安装孔内的边的长度与所述铜片的宽度相同。
优选的，所述电芯与所述铜片贴合。
优选的，每个所述铜片连有若干个所述热管，所述热管互相平行。
优选的，所述电芯的表面贴有温度传感器，用于监控所述电芯的温度。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
1、采用相变材料对电芯进行加热和冷却，结合铜片和热管，热导率高，热阻极低，换热能力远高于强制风冷和单相流水冷；
2、加热速率快，均温性能好。
附图说明
图1为本实用新型基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置的结构示意图；
图2为图1中去掉箱体一部分的结构示意图；
图3为图2中去掉两个电芯的结构示意图；
图4图3中铜片的结构示意图。
图中各部件标号如下：
箱体1、电芯2、铜片3、热管4、热管安装孔5。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
如图1、图2、图3及图4所示，一种基于薄铜片-微热管- 相变材料的电池散热装置，包括箱体1，箱体1为相变材料箱体，箱体1内放置若干电芯2，相邻的两个电芯2之间布置有铜片3，铜片3连有热管4，热管4与箱体1连接。
其中，电芯2与铜片3贴合，作为热量收集装置。
另外，铜片3采用埋管工艺预留有热管安装孔5，热管4 通过热管安装孔5与铜片3连接，热管安装孔5位于铜片3靠近箱体1内壁的一端。
本实施例使用上，需要散热时，铜片3与电芯2表面紧密贴合，热管4与热管安装孔5连接的一端为蒸发段，与箱体1 内壁连接的一端为冷凝段，工作过程中，利用铜片3热导率高的特点，将电芯2产生的热量迅速传递给热管4的蒸发段，之后通过热管4的冷凝段将热量扩散至箱体1的相变材料中，进而达到降低电芯2表面温度的作用。
当需要加热或保温时，例如冬季0℃以下，热管4与热管安装孔5连接的一端转化为冷凝段，与箱体1内壁连接的一端转化为加热段，箱体1相变材料存储的热量通过热管4传递给电芯2，如果需要进一步加热，PTC产生的热量由热管4的冷凝段传递至加热段，经过铜片3后加热电芯2。
在另一个实施例中，热管4为L型，热管4的一条边插入热管安装孔5，热管4的另一条边与箱体1的内壁连接，热管4 与箱体1的内壁连接的边与电芯2贴合，大幅度提高导热效果。
另外，热管4与箱体1的内壁连接的边的长度大于电芯2 厚度的一半，小于电芯2的厚度，便于安装，热管4插入热管安装孔5内的边的长度与铜片3的宽度相同，进一步提高导热效率。
在上述实施例中，每个铜片3可以连有若干个热管4，热管4互相平行，提高导热效果。
同样地，在上述实施例中，电芯2的表面贴有温度传感器，用于监控电芯2的温度。
在上述实施例中，将铜片-热管-和相变材料相结合，以此来对电池进行冷却，利用铜材质导热系数高的特点，将电池产生的热量快速收集起来，然后通过热管快速传递到外部相变材料中，储存起来。
本实用新型基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置，采用相变材料对电芯2进行加热和冷却，结合铜片3和热管4，热导率高，热阻极低，换热能力远高于强制风冷和单相流水冷；且加热速率快，均温性能好。
在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本实用新型公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本实用新型的技术方案仅由权利要求的范围限定。
用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。
在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。
应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。
在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在...下方”和“下一个”时，除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语，此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此，在附图中或在实际构造中，如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时，除非使用“恰好”或“直接”，否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时，可以包括步骤之间并不连续的情况。本实用新型的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本实用新型的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。
最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)为相变材料箱体，所述箱体(1)内放置若干电芯(2)，相邻的两个所述电芯(2)之间布置有铜片(3)，所述铜片(3)连有热管(4)，所述热管(4)与所述箱体(1)连接。
2.如权利要求1所述基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置，其特征在于：所述铜片(3)采用埋管工艺预留有热管安装孔(5)，所述热管(4)通过所述热管安装孔(5)与所述铜片(3)连接。
3.如权利要求2所述基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置，其特征在于：所述热管安装孔(5)位于所述铜片(3)靠近所述箱体(1)内壁的一端。
4.如权利要求3所述基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置，其特征在于：所述热管(4)为L型，所述热管(4)的一条边插入所述热管安装孔(5)，所述热管(4)的另一条边与所述箱体(1)的内壁连接。
5.如权利要求4所述基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置，其特征在于：所述热管(4)与所述箱体(1)的内壁连接的边与所述电芯(2)贴合。
6.如权利要求4所述基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置，其特征在于：所述热管(4)与所述箱体(1)的内壁连接的边的长度大于所述电芯(2)厚度的一半，小于所述电芯(2)的厚度。
7.如权利要求3所述基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置，其特征在于：所述热管(4)插入所述热管安装孔(5)内的边的长度与所述铜片(3)的宽度相同。
8.如权利要求1所述基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置，其特征在于：所述电芯(2)与所述铜片(3)贴合。
9.如权利要求1所述基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置，其特征在于：每个所述铜片(3)连有若干个所述热管(4)，所述热管(4)互相平行。
10.如权利要求1所述基于薄铜片-微热管-相变材料的电池散热装置，其特征在于：所述电芯(2)的表面贴有温度传感器。
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