電動汽車鋰離子蓄電池組的散熱水冷板的製作方法
2023-09-14 22:52:40 1
專利名稱：電動汽車鋰離子蓄電池組的散熱水冷板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及蓄電池，特別涉及用於電動汽車的動力鋰離子蓄電池組的散熱水冷板。
背景技術：
隨全球範圍的環境汙染及石油枯竭，使得電動汽車的發展已成必然趨勢。電動汽車發展的最終目標是純電動汽車。鋰離子蓄電池以其高比能量、長壽命、易於設計等優點， 被廣泛認為是下一代純電動車的電源。為此，多個小型蓄電池單體彼此被串聯或並聯在一起以構成電池模塊，並且多個電池模塊彼此被並聯或串聯在一起以構成電池組。然而，在這種高輸出、高容量蓄電池中，在單體電池充放電期間會產生大量的熱量。當沒有有效移除單體電池充放電期間所產生的熱量，熱量會被累積在單體電池內，導致單體電池性能衰減，甚至引起安全性問題。因此，需要提供一種用於對高輸出、高容量蓄電池組進行有效散熱的冷卻系統。冷卻系統一般包括冷卻介質、冷卻板、熱交換器、水泵等。相對於空氣作為冷卻介質，採用冷卻水作為冷卻介質更能有效地帶走產生的熱量，結合水冷板的結構設計，使得水冷板與電池散熱面之間的換熱係數高，冷卻速度快，不需要餘留空間進行通風路徑設計，減小了冷卻系統的佔用空間。水冷板常用於小型電子設備的冷卻，而對於車用動力鋰離子蓄電池組而言，水冷板一般安放在整車底部，其面積較大，發熱量大，傳統的水冷板設計很難達到較好的冷卻效果。因此，必須設計一種面積大，壓降小，溫度分布均勻，能有效對車用鋰離子蓄電池組進行冷卻的大型水冷板散熱結構。
實用新型內容為了解決動力鋰離子蓄電池組的散熱問題，本實用新型的目的在於提供一種電動汽車鋰離子蓄電池組的散熱水冷板。利用本實用新型，使得散熱水冷板內水流分布均勻，壓降小，可有效對車用蓄電池組進行冷卻。為了達到上述實用新型目的，本實用新型為解決其技術問題所採用的技術方案是提供一種電動汽車鋰離子蓄電池組的散熱水冷板，該裝置包括上板和下板，上板中間具有用於與下板點焊的點焊孔，上板四個角上焊有固定栓； 下板的一側具有兩個入口，下板的另一側具有兩個出口 ；每個入口的入口處設置有七根導流柱，與積水槽相連；積水槽和出口之間通過流場連接，流場由多個直行流道組成；流場中有兩條脊岸，與上板的點焊孔相對應，通過點焊孔，將上板電焊到脊岸上。本實用新型電動汽車鋰離子蓄電池組的散熱水冷板，由於採取上述的技術方案， 針對大型水冷板，對水流進行了分流處理，使水冷板整體散熱均勻。採用直流道設計，能有效降低水阻，減少冷卻系統對泵的負荷。在流道區域內設計點焊區域，避免相鄰流道之間漫水現象，而且提高了上下板固定的牢靠性。切除水冷板四角，減少了邊角的集熱區。因此， 本實用新型解決了動力鋰離子蓄電池組的散熱問題，取得水冷板內水流分布均勻、壓降小、加工簡單、加工成本低等有益效果。本實用新型電動汽車鋰離子蓄電池組的散熱水冷板的下板可直接覆蓋於鋰離子蓄電池組表面，有效解決電池組的發熱問題。
圖1是本實用新型電動汽車鋰離子蓄電池組的散熱水冷板的結構圖；圖2是水冷板的下板流場結構圖；圖3是水冷板冷卻水流方式圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明本實用新型的優選實施例。圖1是本實用新型電動汽車鋰離子蓄電池組的散熱水冷板的結構圖，如圖1的實施例所示，該裝置包括上板1和下板4，上板1中間具有用於與下板4點焊的點焊孔3，上板1四個角上焊有固定栓2，用於水冷板與車底板的固定。圖2是水冷板的下板4的流場結構圖，如圖2的實施例所示，該裝置由一定厚度的鋁板加工而成。下板4的一側具有兩個入口 5，用於導入冷卻水。下板4的另一側具有兩個出口 10，用於導出冷卻水。每個入口 5的入口處設置有七根導流柱6，與積水槽7相連；導流柱6起分散入口水流的作用。積水槽7和出口 10之間通過流場8連接，流場8由34條一定寬度的直行流道組成，用於減小水流壓力。流場8中有兩條較寬的脊岸9，與上板1的點焊孔3相對應，可以通過點焊孔3，將上板1直接電焊到脊岸9上，避免相鄰流道之間漫水現象，而且提高了上下板固定的牢靠性。下板4的四個角均去除，與上板1合上作固定底座所用，外圍焊接固定。積水槽7的高度低於流場8，因此，進入水冷板的水在積水槽7貯滿後再溢出，也起到分流的作用。下面進一步對本實用新型的工作過程進行描述。圖3是水冷板冷卻水流方式圖，如圖3所示，冷卻水從兩個入口 5進入後，由於入口 5截面積小，水流速度很快，水流通過導流柱6分散進入積水槽7。由於積水槽7低於流場8高度，水流會先積滿然後再溢出進入流場8的各個流道內。當水流行至流場尾端，相鄰流道的冷卻水匯流到一起，增加水流速度，最後分別從兩個出口 10排出。本實用新型所述大面積車用鋰離子蓄電池組水冷板冷卻面積大，水流分布均勻且水壓小。冷卻水在流道中速度快，能及時帶走熱量。採用導熱性強的鋁製材料，能將電池組的熱量及時傳到冷卻水中。有效解決了車用鋰離子電池組冷卻面積大，散熱不均勻、不及時等問題。本實用新型實施例所涉及的水冷板可以通過出入總管的連接，可以通過改變流道數量和進出口數量可以改變水冷板整體尺寸，組成滿足不同大小車用動力蓄電池組的冷卻板散熱，可緊密結合整車的結構布局，能夠最有效地利用車內空間，且組裝合理，維護方便。 因此，本實用新型可廣泛運用於電動汽車用動力蓄電池組的冷卻系統中。
權利要求1.一種鋰離子蓄電池組的散熱水冷板，其特徵在於，該裝置包括上板和下板，上板中間具有用於與下板點焊的點焊孔，上板四個角上焊有固定栓；下板的一側具有兩個入口，下板的另一側具有兩個出口 ；每個入口的入口處設置有七根導流柱， 與積水槽相連；積水槽和出口之間通過流場連接，流場由多個直行流道組成；流場中有兩條脊岸，與上板的點焊孔相對應，通過點焊孔，將上板電焊到脊岸上。
2.如權利要求1所述的散熱水冷板，其特徵在於所述的流場由34條直行流道組成。
3.如權利要求1所述的散熱水冷板，其特徵在於所述的積水槽的高度低於流場。
4.如權利要求1所述的散熱水冷板，其特徵在於所述下板的四個角均去除，與上板合上作固定底座，外圍焊接固定。
5.如權利要求1或4所述的散熱水冷板，其特徵在於所述的下板採用鋁板材料。
專利摘要本實用新型涉及蓄電池，公開了一種電動汽車鋰離子蓄電池組的散熱水冷板，包括上板和下板，上板四個角上焊有固定栓；下板的一側具有兩個入口，另一側具有兩個出口；每個入口的入口處設置有七根導流柱，與積水槽相連；積水槽和出口之間通過流場連接，流場由多個直行流道組成；流場中有兩條脊岸，與上板的點焊孔相對應。本實用新型解決了動力鋰離子蓄電池組的散熱問題，取得水冷板內水流分布均勻、壓降小、加工簡單、加工成本低等有益效果。
文檔編號H01M10/50GK201966304SQ20112004618
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月24日 優先權日2011年2月24日
發明者馮毅, 張邦玲, 晏莉琴, 王諶, 馬尚德 申請人:上海空間電源研究所