一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統的製作方法
2023-05-21 17:38:46 2
一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統，包括箱體和多個電池組，所述多個電池組安裝於箱體內；還包括脈動熱管和相變材料，所述脈動熱管位於相鄰兩個電池組之間，且緊貼於電池組的單體電池表面，所述相變材料填充於箱體內；所述脈動熱管的冷凝段穿過箱體的箱蓋位於箱體外部，所述箱體固定於電動汽車的車頭內，且所述箱體與車頭的進氣柵格之間具有夾角，所述車頭設有與進氣柵格連通的出風口。本實用新型利用脈動熱管的高效傳熱，再結合電動汽車的車身，通過風冷散熱，從而提高了散熱效果，同時不需要消耗過多能源。
【專利說明】一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及動力電池的散熱技術，具體涉及一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統。
【背景技術】
[0002]隨著環境保護和節能減排意識的廣泛普及以及能源資源的不斷耗竭，能源的合理高效利用以及開發新型能源成為迫在眉睫的緊要任務。在節能減排的大環境下，傳統燃料汽車出路難尋，而以動力電池作為能量源驅動的混合電動汽車和純電動汽車則得到更廣泛的關注和應用。
[0003]但在混合電動汽車和純電動汽車的應用過程中發現，動力電池在充放電過程中發生複雜的化學反應，導致電池內部積累大量熱量，造成電池的工作溫度上升，電池性能下降。則電池轉換效率降低，循環壽命降低；甚至當熱量積聚到一定程度時可引發電池燃燒或者爆炸，造成嚴重後果。因此，合理解決電池的散熱問題是電動汽車安全行駛的一大問題，是對潛在危害的有效預防。
實用新型內容
[0004]本實用新型為了克服以上現有技術存在的不足，提供了一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統。該實用新型的結構簡單、合理，不需要消耗動力電池的電能。
[0005]本實用新型的目的通過以下的技術方案實現:本與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統，包括箱體和多個電池組，所述多個電池組安裝於箱體內；還包括脈動熱管和相變材料，所述脈動熱管位於相鄰兩個電池組之間，且緊貼於電池組的單體電池表面，所述相變材料填充於箱體內；所述脈動熱管的冷凝段穿過箱體的箱蓋位於箱體外部，所述箱體固定於電動汽車的車頭內，且所述箱體與車頭的進氣柵格之間具有夾角，所述車頭設有與進氣柵格連通的出風口。
[0006]所述箱體與進氣柵格之間的夾角大小為10°?60°。
[0007]所述多個電池組於箱體內矩陣分布，所述電池組由多個單體電池串聯構成。多個電池組從箱體中可方便拆卸和拼裝，電池組的數量根據所需要的電壓和電動勢選擇，從而防止能源浪費。
[0008]為提高脈動熱管的傳熱效果，所述脈動熱管含有蒸發段和冷凝段，所述蒸發段的管體緊貼於單體電池的表面，且插入於相變材料中，所述冷凝段高於電池組。
[0009]所述冷凝段的上端設有注料口，所述蒸發段由多個U型管構成，所述U型管的上端與冷凝段連接。所述注料口用於灌注工作介質；而蒸發段通過多個U型管構成，這可增加脈動熱管與單體電池表面的接觸時的接觸面積，從而提高傳熱效果。
[0010]為避免影響電池組的通電性能，所述相變材料的填充高度低於單體電池的電極高度。
[0011]所述相變材料為石蠟。[0012]為更進一步提高傳熱速度，令溫度散布均勻，所述相變材料為石蠟，所述石蠟添加有聞導熱介質。這些聞導熱介質可為石墨。
[0013]所述箱體的材料為鋁合金或黃銅。
[0014]本實用新型的工作原理:電動汽車行駛過程中，電池組工作運行發熱，熱量自脈動熱管的蒸發段傳遞到冷凝段；同時，冷空氣從進氣柵格進入，冷空氣對冷凝段進行冷卻作用，冷空氣起冷卻作用後溫度升高，這些溫度上升的冷空氣從出風口離開電動汽車，從而實現散熱的作用。如此，本與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統不需要消耗電池組的電能，僅僅利用電動汽車行駛時的動能就可實現良好的散熱效果，避免散熱不良而引發事故。
[0015]本實用新型相對於現有技術具有如下的優點:
[0016]1、本與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統通過利用電動汽車本身存身的進氣柵格進氣對脈動熱管進行冷卻，從而在不需要對電動汽車進行改動情況，大幅提高了散熱效率；同時利用電動汽車中的各個部件之間的間隙作為出風口，即不需要對電動汽車進行改造，從而節省了成本。
[0017]2、本與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統中的箱體與電動汽車的進氣柵格之間相交一定的角度，從而增加冷空氣與脈動熱管的接觸面積，提高散熱效果。
[0018]3、本與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統通過脈動熱管的高效散熱特性，且令脈動熱管緊貼於電池表面，這將大大提高脈動熱管的傳熱速度，則可快速啟動脈動熱管，同時散熱迅速，令散熱效率實現最大化。
[0019]4、本與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統的脈動熱管加工簡單，與電池組配合方便且操作容易，則可以根據電動汽車所需要動力拆卸或更換電池組和脈動熱管，從而避免能源浪費。特別，當動力電池長期運行而損耗完時，只需要更換電池組內的單體電池或部分電池組，即不需要將整個散熱系統進行更換，令脈動熱管可以循環利用，故減少了維護成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是實施例1的與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統的結構示意圖。圖中的箭頭為冷空氣的流動方向。為令附圖清晰，其中圖中的脈動熱管只顯示出2個。
[0021]圖2是實施例1的脈動熱管和電池組安裝於箱體時的結構示意圖。為令附圖清晰，其中圖中的脈動熱管只顯示出2個。
[0022]圖3是本實施例1的脈動熱管貼緊於相鄰的2個電池組時的結構示意圖。
[0023]圖4是本實施例1的脈動熱管的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0025]實施例1
[0026]如圖1、圖2和圖3所示的一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統，包括箱體I和多個電池組2，所述多個電池組2安裝於箱體I內；還包括脈動熱管3和相變材料，所述脈動熱管3位於相鄰兩個電池組2之間，且緊貼於電池組2的單體電池表面，所述相變材料填充於箱體I內；所述脈動熱管3的冷凝段4穿過箱體I的箱蓋位於箱體外部，所述箱體I固定於電動汽車的車頭內，且所述箱體I與車頭的進氣柵格6之間具有30°的夾角，所述車頭設有與進氣柵格6連通的出風口。冷空氣自動從進氣柵格6進入後與冷凝段4接觸後再從出風口出去，從而通過冷空氣帶動
[0027]所述多個電池組2於箱體I內矩陣分布，所述電池組2由多個單體電池串聯構成。多個電池組2從箱體I中可方便拆卸和拼裝，電池組2的數量根據所需要的電壓和電動勢選擇，從而防止能源浪費。
[0028]如圖3所示，為提高脈動熱管的傳熱效果，所述脈動熱管3含有蒸發段5和冷凝段4，所述蒸發段5的管體緊貼於單體電池的表面，且插入於相變材料中，所述冷凝段4高於電池組2。所述蒸發段5通過導熱粘合劑來緊貼於單體電池的表面。導熱粘合劑用來固定脈動熱管3時，可增加脈動熱管3與單體電池的接觸面積，從而提高傳熱速度。
[0029]如圖4所示，所述冷凝段4的上端設有注料口 6，所述蒸發段5由多個U型管構成，所述U型管的上端與冷凝段4連接。所述注料口 6用於灌注工作介質；而蒸發段5通過多個U型管構成，這可增加脈動熱管3與單體電池表面的接觸時的接觸面積，從而提高傳熱效果。U型管的數量根據實際決定，可選把3個或4個或5個。本實施例優選4個。
[0030]為避免影響電池組2的通電性能，所述相變材料的填充高度低於單體電池的電極高度。
[0031]所述相變材料為石蠟。石蠟為粉末狀，當受熱時石蠟從粉末狀變成液體，從而提高傳熱速度，令電池組2產生的熱量散布均勻，避免局部溫度過高。
[0032]所述箱體I的材料為鋁合金或黃銅。所述鋁合金和黃銅都為高導熱材料，利用高導熱材料製造箱體可利於提高散熱效率。本實施例優選黃銅。
[0033]實施例2
[0034]本與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統除以下技術特徵外同實施例1:所述相變材料為石臘，所述石臘添加有聞導熱介質。通過在石臘中添加聞導熱介質，如石墨，從而石蠟與石墨形成新型複合相變材料，進一步提高傳熱速度，有利於將熱管熱量導出，避免因熱量堆積雌性二次過熱甚至爆炸。
[0035]實施例3
[0036]本與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統除以下技術特徵外同實施例1:所述箱體I與進氣柵格6之間的夾角大小為40°。
[0037]上述【具體實施方式】為本實用新型的優選實施例，並不能對本實用新型進行限定，其他的任何未背離本實用新型的技術方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統，包括箱體和多個電池組，所述多個電池組安裝於箱體內；其特徵在於:還包括脈動熱管和相變材料，所述脈動熱管位於相鄰兩個電池組之間，且緊貼於電池組的單體電池表面，所述相變材料填充於箱體內；所述脈動熱管的冷凝段穿過箱體的箱蓋位於箱體外部，所述箱體固定於電動汽車的車頭內，且所述箱體與車頭的進氣柵格之間具有夾角，所述車頭設有與進氣柵格連通的出風口。
2.根據權利要求1所述的一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統，其特徵在於:所述箱體與進氣柵格之間的夾角大小為10°?60°。
3.根據權利要求1所述的一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統，其特徵在於:所述多個電池組於箱體內矩陣分布，所述電池組由多個單體電池串聯構成。
4.根據權利要求1所述的一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統，其特徵在於:所述脈動熱管含有蒸發段和冷凝段，所述蒸發段的管體緊貼於單體電池的表面，且插入於相變材料中，所述冷凝段高於電池組。
5.根據權利要求4所述的一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統，其特徵在於:所述冷凝段的上端設有注料口，所述蒸發段由多個U型管構成，所述U型管的上端與冷凝段連接。
6.根據權利要求1所述的一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統，其特徵在於:所述相變材料的填充高度低於單體電池的電極高度。
7.根據權利要求1所述的一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統，其特徵在於:所述相變材料為石蠟。
8.根據權利要求1所述的一種與電動汽車車身結合的動力電池組散熱系統，其特徵在於:所述箱體的材料為鋁合金或黃銅。
【文檔編號】H01M10/613GK203427605SQ201320420397
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月15日 優先權日:2013年7月15日
【發明者】洪思慧, 蔡頌恆, 巫茂春, 鍾國添, 汪雙鳳, 饒中浩 申請人:華南理工大學