CN220753560U - 基于热管散热的风冷电池包 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及动力锂电池包技术领域，尤其涉及一种基于热管散热的风冷电池包。包括电池箱体、电池箱上盖、齿状散热片、热管散热器、电池单元、电池管理系统和电气控制系统，多个所述热管散热器嵌入在所述电池箱体的底部，并延伸到所述齿状散热片一侧，电池单元装在电池箱体内，电池箱体与电池单元之间垫有导热硅胶垫，电池单元上方安装有电气控制系统，电气控制系统通过螺栓固定在电池箱体内壁上，所述电池管理系统通过螺栓固定在所述电池箱体的内壁上，所述电池箱上盖固定在所述电池箱体上，二者之间垫有发泡硅胶垫。通过热管散热器和风扇的组合，有效提升散热效果，维持电池在安全温度范围内工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及动力锂电池包技术领域，尤其涉及一种基于热管散热的风冷电池包。
背景技术
近年来，电动汽车行业迅速发展，对高性能、高安全性和长寿命的电池需求日益增长。同时，电动汽车的电池也面临着热量产生过多的问题，因此需要一种高效的散热系统来确保电池的正常工作。传统电池包通常使用液冷系统进行散热，但这种方式存在着复杂的管路结构和易泄漏的风险。此外，液冷系统还需要额外的冷却装置和能源消耗，增加了整体系统的复杂性和成本。相比传统的液冷系统，风冷系统具有更简单的结构、更低的能源消耗和更高的可靠性。它通过利用外部环境的气流来散热，无需额外的冷却装置和管路，简化了电池包的设计和制造流程。在电动汽车应用中，由于电池包需要长期处于复杂环境下，例如恶劣天气、雨水等，因此必须具备高防护等级来确保电池包的安全性和稳定性。
中国专利公开了一种风冷电池包申请号：CN202320720082.1，其包括箱体、顶盖以及间隔设置的至少两个电池模组，其中，箱体的一个端板上设有风口，风口处安装有风扇，箱体的侧板上开设有若干个间隔设置的通风结构；电池模组设置于箱体内，电池模组包括CCS总成和若干个间隔设置的电芯，CCS总成设置于电芯朝向顶盖的一侧；相邻设置的两个电芯之间形成第一散热通道，相邻设置的两个电池模组之间形成主散热通道，顶盖盖设于箱体，顶盖与电池模组之间形成第二散热通道，风口连通于主散热通道，第一散热通道和第二散热通道均能连通于主散热通道和通风结构。该结构的缺点是，体积大，重量中，IP防护效果等级较低，电池报能量密度较低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种基于热管散热的风冷电池包。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种基于热管散热的风冷电池包，包括电池箱体、电池箱上盖、齿状散热片、热管散热器、电池单元、电池管理系统和电气控制系统，多个所述热管散热器嵌入在所述电池箱体的底部，并延伸到所述齿状散热片一侧，电池单元装在电池箱体内，电池箱体与电池单元之间垫有导热硅胶垫，保证将电池单元产生的热量传导至电池箱体。电池单元上方安装有电气控制系统，电气控制系统通过螺栓固定在电池箱体内壁上，所述电池管理系统通过螺栓固定在所述电池箱体的内壁上，所述电池箱上盖固定在所述电池箱体上，二者之间垫有发泡硅胶垫。保证电池箱体的IP防护等级。
优选地，所述齿状散热片上方安装有风扇。加快散热效率。
优选地，所述热管散热器由密封管、吸液芯和蒸汽通道组成，吸液芯环绕在密封管的管壁上，浸有挥发的饱和液体，蒸汽通道是连接热管的两端的通道，负责蒸汽在热管内循环流动。
优选地，所述饱和液体为蒸馏水、氨、甲醇和丙酮中的一种。具有极高的热传导效率。
优选地，电池箱体的前侧面板安装有动力输出端子、通讯端子和维修开关。
优选地，所述动力输出端子、维修开关与电池单元和电气控制系统通过铜排连接，通讯端子与电池管理系统之间通过线束连接。
优选地，所述电池箱体前侧面板安装有防水透气阀。起到防水、排放气体、透气和安全保护的作用，确保电池包的正常运行并降低安全风险。
优选地，所述电池箱体内部安装有气溶胶灭火器。保证电池包在起火时快速释放灭火器，从而达到灭火的效果。
优选地，所述电池箱上盖带有外沿，外沿扣合在电池箱体上。
优选地，所述电池箱体材质为AL6063-T5的铝材。导热性能良好。
优选地，电池箱体与齿状散热片为一体化压铸设计。
本实用新型的有益效果是:1、高度防尘和防水：采用IP67防护等级，确保电池包内部免受灰尘和水分的影响。
2、高效风冷散热：通过热管散热器和风扇的组合，有效提升散热效果，维持电池在安全温度范围内工作。
3、结构简单可靠：整合了风冷系统和防水技术，设计结构简单可靠，成本低廉。
4、适用性广泛：适用于各种环境下的电动汽车和储能系统，确保电池的安全性和稳定性。5、能量密度高：箱体材质轻，箱体内部节省液冷空间，提升电池包能量密度。
附图说明
图1为一种基于热管散热的风冷电池包结构示意图；
图中，1为电池箱体，2为齿状散热器，3为风扇，4为防水透气阀，5为维修开关，6为通讯端子，7为动力输出端子，8为热管散热器，9为电池单元，10为电气控制系统，11为箱体上盖，12为导热硅胶垫，13为气溶胶灭火器，14为电池管理系统。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。
参见图1，本实用新型提供了一种基于热管散热的风冷电池包，包括电池箱体1、电池箱上盖11、齿状散热片2、热管散热器8、电池单元9、电池管理系统14、电气控制系统10；电池箱体1的前侧面板安装有动力输出端子7、通讯端子6、维修开关5；电池箱体1内壁通过螺栓固定安装有电池管理系统14；电池箱体1与电池单元9间通过螺栓进行紧固；电池单元9上方安装有电气控制系统10，电气控制系统10通过螺栓固定在电池箱体1内壁上；电池箱上盖11与电池箱体1之间垫有发泡硅胶垫，保证电池箱体的IP防护等级；
电池箱体1与齿状散热片2为一体化压铸设计；电池箱体1材质为AL6063-T5的铝材，该材料的导热系数：209W/m-K，热膨胀系列数：23.4um/m-k，抗拉强度为160Mpσ,规定非比例伸长应力为110Mpσ，伸长度为8％，硬度为8HW。齿状散热片2上方安装有风扇3，电池单元9温度达到设定值时，开启风扇，加快散热效率；
多个热管散热器8镶嵌在铝制电池箱体1底部加工出的凹槽里，经过加工打磨平面度，中间加上导热介质，并延伸到齿状散热片2部分，可以实现与锂离子电池底部完全接触，保证热传递效率；热管直径为8mm,材料为Cu1020，热管由两端封闭，形成一个封闭的空间。热管内液体为纯水，也可以是氨、甲醇或丙酮等，热源接触到热管的一端，在高温条件下，热量会引起热管内液体的蒸发，液体吸收热量，转变为蒸汽，从而带走热源的热量。蒸汽在热管内部流动，通过对热管内壁的凝结和蒸发，在液态和气态之间相互转化。这个过程是一个相变循环，将热源端的热量传递到冷凝端。
电池箱体1与电池单元9之间垫有导热硅胶垫12，保证将电池单元9产生的热量传导至电池箱体1；动力输出端子7、维修开关5与电池单元9和电气控制系统10通过铜排连接，通讯端子6与电池管理系统14之间通过线束连接；电池箱体1前侧面板安装有防水透气阀4，起到防水、排放气体、透气和安全保护的作用，确保电池包的正常运行并降低安全风险；电池箱体1内部安装有气溶胶灭火器13，保证电池包在起火时快速释放灭火器，从而达到灭火的效果。
本电池报能够提供高效的散热性能，有效地控制电池包的温度，提高整体散热效率，保障电池的寿命和安全性。其均匀散热、高效散热、空间节省和可靠性高的优势使其成为电池包散热的一种理想选择。并防护电池包免受外部环境的影响，使其在各种条件下都能安全可靠地工作。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于热管散热的风冷电池包，其特征在于：包括电池箱体、电池箱上盖、齿状散热片、热管散热器、电池单元、电池管理系统和电气控制系统，多个所述热管散热器嵌入在所述电池箱体的底部，并延伸到所述齿状散热片一侧，电池单元装在电池箱体内，电池箱体与电池单元之间垫有导热硅胶垫，电池单元上方安装有电气控制系统，电气控制系统通过螺栓固定在电池箱体内壁上，所述电池管理系统通过螺栓固定在所述电池箱体的内壁上，所述电池箱上盖固定在所述电池箱体上，二者之间垫有发泡硅胶垫。
2.根据权利要求1所述的基于热管散热的风冷电池包，其特征在于：所述齿状散热片上方安装有风扇。
3.根据权利要求1所述的基于热管散热的风冷电池包，其特征在于：所述热管散热器由密封管、吸液芯和蒸汽通道组成，吸液芯环绕在密封管的管壁上，浸有挥发的饱和液体。
4.根据权利要求3所述的基于热管散热的风冷电池包，其特征在于：在S1中，所述饱和液体为蒸馏水、氨、甲醇和丙酮中的一种。
5.根据权利要求1所述的基于热管散热的风冷电池包，其特征在于：电池箱体的前侧面板安装有动力输出端子、通讯端子和维修开关。
6.根据权利要求5所述的基于热管散热的风冷电池包，其特征在于：所述动力输出端子、维修开关与电池单元和电气控制系统通过铜排连接，通讯端子与电池管理系统之间通过线束连接。
7.根据权利要求1所述的基于热管散热的风冷电池包，其特征在于：所述电池箱体前侧面板安装有防水透气阀。
8.根据权利要求1所述的基于热管散热的风冷电池包，其特征在于：所述电池箱体内部安装有气溶胶灭火器。
9.根据权利要求1所述的基于热管散热的风冷电池包，其特征在于：所述电池箱上盖带有外沿，外沿扣合在电池箱体上。
10.根据权利要求1所述的基于热管散热的风冷电池包，其特征在于：所述电池箱体材质为AL6063-T5的铝材。
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| CN117080612A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-11-17 | 天津力神超电科技有限公司 | 基于热管散热的风冷电池包 |
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