CN220106634U - 电池壁面散热控制工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池安全测试技术领域，尤其涉及一种电池壁面散热控制工装，包括调温组件和紧固组件，调温组件贴合于电池的壁面，用于对电池壁面进行控制降温；紧固组件压紧调温组件，以使调温组件贴合于电池的壁面。通过调温组件的迅速制冷作用和紧固组件的限位作用，可实现对电池壁面散热条件的快速一致调控，用以解决现有电池热失控预警安全实验过程中借助温箱控温对电池壁面散热，无法有效控制电池壁面散热条件的缺陷，实现在实验过程中迅速有效地调控电池壁面散热，提高测量结果的可重复性、稳定性和可靠性。

Description

电池壁面散热控制工装

技术领域

本实用新型涉及电池安全测试技术领域，尤其涉及一种电池壁面散热控制工装。

背景技术

随着储能、电动汽车行业的飞速且迅猛的发展，锂电池的安全性问题愈发引起人们的重视。电池的安全风险一般指的是发生热失控的风险，电池内部温度过高触发电池发生剧烈放强热的反应是电池热失控的原因，通过分析电池滥用至失控的过程特征和特点，可以研究基于过程特征识别和监控的热失控预警技术。

在热失控预警技术的实际研究中，电池壁面的散热情况对电池滥用失控的过程有着重要影响，比如散热良好，可能会延迟电池热失控的时间，或者能够降低电池热失控时的热释放率。对于电池壁面稳定散热的控制，可以借助温箱控温来实现，但这种方式调控电池壁面散热条件有很大的不确定性，主要是因为空气对流的环境中，电池壁面的温度边界层是否稳定并不可知，仅能判定电池与环境达到热平衡时，壁面处的热边界层是稳定的，而一般情况下，电池壁面不能迅速对环境温度进行迅速的响应，电池与环境达到热平衡需要很长的时间，另外，同样由于这个原因，电池壁面的散热无法量化和保持恒定，因此，需要设计电池壁面的散热控制工装来更好地实现电池壁面的散热控制，以满足热失控预警技术的研究条件。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池壁面散热控制工装，用以解决现有电池热失控预警安全实验过程中借助温箱控温对电池壁面散热，无法有效控制电池壁面散热条件的缺陷，实现在实验过程中迅速有效地调控电池壁面散热，提高测量结果的重复性、稳定性和可靠性。

本实用新型提供一种电池壁面散热控制工装，包括：

调温组件，贴合于电池的壁面，用于对电池壁面进行控制降温；

紧固组件，所述紧固组件压紧所述调温组件，以使所述调温组件贴合于所述电池的壁面。

根据本实用新型提供的一种电池壁面散热控制工装，所述调温组件包括：

导热片，所述导热片至少有一对，成对的所述导热片贴合于所述电池相对的壁面上；

半导体散热片，所述半导体散热片的冷端连接于所述导热片背向所述电池的面上。

根据本实用新型提供的一种电池壁面散热控制工装，所述紧固组件包括两个相对的压板和第一连接件，两个相对的所述压板分别位于一对所述导热片背向所述电池的一侧，两个所述压板通过所述第一连接件穿接固定，将一个所述半导体散热片、一个所述导热片、所述电池、另一个所述导热片以及另一个所述半导体散热片依次压紧贴合。

根据本实用新型提供的一种电池壁面散热控制工装，所述压板与所述导热片通过第二连接件穿接固定。

根据本实用新型提供的一种电池壁面散热控制工装，所述第一连接件和所述第二连接件均为紧固螺栓连接件。

根据本实用新型提供的一种电池壁面散热控制工装，所述半导体散热片的热端连接散热器，用于通过所述散热器对所述半导体散热片的热端进行散热降温。

根据本实用新型提供的一种电池壁面散热控制工装，所述散热器包括换热管、翅片和风扇，多个所述翅片平行间隔布置，且套设于所述换热管上；所述换热管至少有一部分管身贴合于所述半导体散热片的热端，所述翅片连接有风扇。

根据本实用新型提供的一种电池壁面散热控制工装，所述换热管为U形换热管，所述U形换热管的U形底部与所述半导体散热片的热端贴合，所述U形换热管的U形侧部套接所述翅片，多个平行且间隔布置的所述翅片形成矩形结构，所述矩形结构的相对面上分别设置有所述风扇。

根据本实用新型提供的一种电池壁面散热控制工装，所述半导体散热片的冷端通过导热硅胶粘贴于所述导热片背向所述电池的面中心处；所述半导体散热片的热端通过导热硅胶粘贴于U形换热管的U形底部。

根据本实用新型提供的一种电池壁面散热控制工装，所述导热片为导热铝片或导热铜片。

本实用新型提供的一种电池壁面散热控制工装，通过调温组件的迅速制冷作用和紧固组件的限位作用，可实现对电池壁面散热条件的快速一致调控，用以解决现有电池热失控预警安全实验过程中借助温箱控温对电池壁面散热，无法有效控制电池壁面散热条件的缺陷，实现在实验过程中迅速有效地调控电池壁面散热，提高测量结果的可重复性、稳定性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的电池壁面散热控制工装的三维示意图；

图2是本实用新型提供的电池壁面散热控制工装的正视示意图；

图3是本实用新型提供的电池壁面散热控制工装的俯视示意图；

图4是图3的A部放大图。

附图标记：

1、调温组件；11、导热片；12、半导体散热片；2、电池；3、紧固组件；31、压板；32、第一连接件；33、第二连接件；4、散热器；41、换热管；42、翅片；43、风扇。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中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作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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实施例和简化描述，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实施例的限制。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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1～图4描述本实用新型的电池壁面散热控制工装的具体结构。

本实用新型的一个具体实施例提供一种电池壁面散热控制工装，结合图1和图2所示，包括调温组件1和紧固组件3，调温组件1贴合于电池2的壁面，用于对电池壁面进行控制降温；紧固组件3连接固定调温组件1，使得调温组件1贴合于电池2的壁面。

可以理解的是，本实施例的这种电池壁面散热控制工装，主要依靠调温组件1对电池壁面进行控制降温，以紧固组件3将调温组件1固定紧贴于电池2的壁面，参见图4所示，电池2为方形电池，在方形电池的两个相对较大的表面上设置调温组件1，以调温组件1控制电池2壁面的散热，实现在电池热失控预警安全实验过程中迅速有效地调控电池2壁面散热，本实施例的这种电池壁面散热控制工装加工成本较低，结构简单，便于操作和安装，由于电池2壁面散热可控，能迅速稳定地进行降温，在解决温箱短时间内难调控稳定电池壁面散热的同时，还可以实现在实验过程中的迅速调控电池壁面散热条件的目的，提高测量结果的可重复性、稳定性和可靠性。

以下对结合附图对本实用新型的电池壁面散热控制工装中的调温组件1和紧固组件3进行具体说明。

在一些实施例中，调温组件1包括导热片11和半导体散热片12，导热片11至少有一对，成对的导热片11贴合于电池2相对的壁面上；半导体散热片12的冷端连接于导热片11背向电池2的面上。

参见图2所示，导热片11有两片，导热片11为导热铝片或导热铜片，选取导热铝片热传递效果更佳，两片导热片11将电池2夹在中间，并与电池2相对的两个壁面贴合，半导体散热片12的冷端通过导热硅胶粘贴于导热片11背向电池2的面中心处，通过半导体散热片12的冷端制冷，将冷温传递给导热片11，由导热片11将冷温与电池2壁面的散发的热量进行中和，实现对电池2壁面的降温制冷。

可以理解的是，半导体散热片12有冷端，必然就会有热端，为了能让半导体散热片12更长久有效地对电池2的壁面降温制冷，在本实施例中，半导体散热片12的热端连接散热器4，用于通过散热器4对半导体散热片12的热端进行散热降温。

具体地，散热器4包括换热管41、翅片42和风扇43，多个翅片42平行间隔布置，且套设于换热管41上；换热管41至少有一部分管身贴合于半导体散热片12的热端，翅片42连接有风扇43。

结合图2和图3所示，在一个散热器4的具体实施例中，换热管41为U形换热管，半导体散热片12的热端通过导热硅胶粘贴于U形换热管的U形底部，U形换热管的U形侧部套接翅片42，多个平行且间隔布置的翅片42形成矩形结构，矩形结构的相对面上分别设置有风扇43。可以理解的是，半导体散热片12的热端产生的热量与换热管41的U形底部进行热交换，换热管41内的冷媒介质将热量导向翅片42上，翅片42发热后，由风扇43转动将热量吹排出装置。

本实用新型的电池壁面散热控制工装中的另一个关键部件是紧固组件3，在一些实施例中，紧固组件3包括两个相对的压板31和第一连接件32，两个相对的压板31分别位于一对导热片11背向电池2的一侧，两个压板31通过第一连接件32穿接固定，将一个半导体散热片12、一个导热片11、电池2、另一个导热片11以及另一个半导体散热片12依次压紧贴合。

具体地，参见图3所示，紧固组件3包括两个相对的压板31，安装形成的电池壁面散热控制工装，其核心部位，从左向右，依次为左侧的压板31、左侧的换热管41、左侧的半导体散热片12、左侧的导热片11、电池2、右侧的导热片11、右侧的半导体散热片12、右侧的换热管41以及右侧的压板31。左侧的压板31和右侧的压板31上相对靠外的位置设置有相对的连接孔，通过第一连接件32穿接连接孔将左侧的压板31和右侧的压板31进行固定，第一连接件32可以是紧固螺栓连接件，通过螺栓、螺母和垫片实现左侧的压板31和右侧的压板31的连接固定，通过两个压板31的固定作用，实现两个调温组件1与电池2壁面的紧密接触和限位固定，使电池2两个壁面的散热条件具有一致性。

进一步地，在另一些实施例中，压板31与导热片11还通过第二连接件33穿接固定，在压板31靠中心的位置以及导热片11上设置连接孔，第二连接件33也可以是紧固螺栓连接件，通过螺栓、螺母和垫片穿接连接孔进行连接固定，压板31与导热片11的相对固定，实现了导热片11、半导体散热片12和换热管41的固定，再结合紧固组件3的作用，使得两片导热片11与电池2的壁面紧密贴合，导热片11温度均匀分布，进而保证电池2表面各个位置散热条件具有一致性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池壁面散热控制工装，其特征在于，包括：

调温组件(1)，贴合于电池(2)的壁面，用于对电池壁面进行控制降温；

紧固组件(3)，所述紧固组件(3)压紧所述调温组件(1)，以使所述调温组件(1)贴合于所述电池(2)的壁面。

2.根据权利要求1所述的电池壁面散热控制工装，其特征在于，所述调温组件(1)包括：

导热片(11)，所述导热片(11)至少有一对，成对的所述导热片(11)贴合于所述电池(2)相对的壁面上；

半导体散热片(12)，所述半导体散热片(12)的冷端连接于所述导热片(11)背向所述电池(2)的面上。

3.根据权利要求2所述的电池壁面散热控制工装，其特征在于，所述紧固组件(3)包括两个相对的压板(31)和第一连接件(32)，两个相对的所述压板(31)分别位于一对所述导热片(11)背向所述电池(2)的一侧，两个所述压板(31)通过所述第一连接件(32)穿接固定，将一个所述半导体散热片(12)、一个所述导热片(11)、所述电池(2)、另一个所述导热片(11)以及另一个所述半导体散热片(12)依次压紧贴合。

4.根据权利要求3所述的电池壁面散热控制工装，其特征在于，所述压板(31)与所述导热片(11)通过第二连接件(33)穿接固定。

5.根据权利要求4所述的电池壁面散热控制工装，其特征在于，所述第一连接件(32)和所述第二连接件(33)均为紧固螺栓连接件。

6.根据权利要求2～5中任意一项所述的电池壁面散热控制工装，其特征在于，所述半导体散热片(12)的热端连接散热器(4)，用于通过所述散热器(4)对所述半导体散热片(12)的热端进行散热降温。

7.根据权利要求6所述的电池壁面散热控制工装，其特征在于，所述散热器(4)包括换热管(41)、翅片(42)和风扇(43)，多个所述翅片(42)平行间隔布置，且套设于所述换热管(41)上；所述换热管(41)至少有一部分管身贴合于所述半导体散热片(12)的热端，所述翅片(42)连接有风扇(43)。

8.根据权利要求7所述的电池壁面散热控制工装，其特征在于，所述换热管(41)为U形换热管，所述U形换热管的U形底部与所述半导体散热片(12)的热端贴合，所述U形换热管的U形侧部套接所述翅片(42)，多个平行且间隔布置的所述翅片(42)形成矩形结构，所述矩形结构的相对面上分别设置有所述风扇(43)。

9.根据权利要求8所述的电池壁面散热控制工装，其特征在于，所述半导体散热片(12)的冷端通过导热硅胶粘贴于所述导热片(11)背向所述电池(2)的面中心处；所述半导体散热片(12)的热端通过导热硅胶粘贴于U形换热管的U形底部。

10.根据权利要求2所述的电池壁面散热控制工装，其特征在于，所述导热片(11)为导热铝片或导热铜片。