專利名稱：一種相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有散熱功能的動(dòng)力電池組，尤其涉及一種相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組。
背景技術(shù)：
由于能源短缺與環(huán)境污染等問(wèn)題的日益突出，電動(dòng)汽車因?yàn)楣?jié)能并且能減少溫室氣體以及有害污染物粉塵等的排放而逐漸受到關(guān)注。但動(dòng)力電池在充放電過(guò)程中，內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜，尤其是大尺寸以及大電流充放電過(guò)程中，電池內(nèi)部迅速產(chǎn)生大量的熱，熱量的堆積必然引起電池溫度升高，從而導(dǎo)致電池性能下降，甚至可能會(huì)出現(xiàn)漏液、放氣、冒煙等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)電池發(fā)生劇烈燃燒且發(fā)生爆炸，影響整車性能。因此，動(dòng)力電池嚴(yán)重制約著電動(dòng)汽車等的發(fā)展。近年來(lái)，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池散熱的迫切需求已引起許多電動(dòng)汽車生產(chǎn)廠商和電池制造商的關(guān)注，目前，市場(chǎng)上動(dòng)力電池普遍都采用最為簡(jiǎn)單的空氣冷卻方式，且這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、散熱效果差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有散熱量大，散熱效率高，加工簡(jiǎn)單，不增加電池組固有空間，能高效的解決電動(dòng)汽車動(dòng)力電池散熱的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組，包括殼體，在殼體內(nèi)放置有電池組，所述電池組由多個(gè)單體電池組成，在單體電池之間縫隙內(nèi)填充有相變材料，各相鄰單體電池緊密接觸，在各相鄰單體電池之間的空隙內(nèi)插裝有熱管。所述的熱管分為外熱管和內(nèi)熱管，所述外熱管設(shè)置于殼體周圍，所述內(nèi)熱管設(shè)置于殼體的中部。所述外熱管的管徑小于內(nèi)熱管的管徑；所述外熱管與內(nèi)熱管的管徑相同。所述外熱管和內(nèi)熱管均具有蒸發(fā)端和冷凝端，所述蒸發(fā)端安裝于殼體內(nèi)，并與相變材料相接觸；所述冷凝端置于殼體的外部；所述蒸發(fā)端和冷凝端分別設(shè)置有翅片或者螺紋溝槽；所述翅片可為整體式或者分體式結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明整體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，利用電池組連接時(shí)的固有空間，通過(guò)在其中填入相變材料，并且將熱管插入其中，通過(guò)相變材料和熱管的耦合作用，電池產(chǎn)生的熱量傳遞至蒸發(fā)端，在傳遞給冷凝端，通過(guò)冷凝端向外部散出。相變材料和電池直接接觸，減小電池與外界散熱熱阻，同時(shí)相變材料潛熱大，能適應(yīng)非穩(wěn)態(tài)放電不均衡產(chǎn)熱的熱量瞬時(shí)有效緩沖。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、無(wú)需額外消耗動(dòng)力電池電能，能滿足電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的高效散熱，具有潛在應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組一側(cè)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組的熱管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，對(duì)于未特別注明的工藝參數(shù)，可參照常規(guī)技術(shù)進(jìn)行。實(shí)施例如圖1和圖2所示，本發(fā)明相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組，包括殼體1，在殼體 1內(nèi)放置有電池組，所述電池組由多個(gè)單體電池2組成，在相鄰的單體電池2之間的縫隙內(nèi)填充有相變材料3，各相鄰單體電池2之間緊密接觸，在各相鄰單體電池2之間的空隙內(nèi)插裝有多根熱管，熱管分為外熱管4和內(nèi)熱管5，所述外熱管4設(shè)置于殼體1周圍，所述內(nèi)熱管 5設(shè)置于殼體1的中部。所述外熱管4的管徑小于內(nèi)熱管5的管徑。但是外熱管4與內(nèi)熱管5的管徑也可以是相同的。如圖3所示，上述外熱管4和內(nèi)熱管5均具有蒸發(fā)端9和冷凝端6，具體是，蒸發(fā)端9安裝于殼體1內(nèi)，并與相變材料3相接觸；所述冷凝端6置于殼體1的外部。為了便于加工或者安裝，所述翅片可選用整體式或者分體式結(jié)構(gòu)。蒸發(fā)端9通過(guò)相變材料3吸收電池?zé)崃?，冷凝?伸出電池組外釋放熱量。為避免熱量回流，冷凝端6和蒸發(fā)端9之間為絕熱端。為了更好的吸熱和散熱，需要增大換熱面積，因此在蒸發(fā)端9和冷凝端6的表面分別設(shè)置有翅片6-1、9-1或者在表面形成螺紋溝槽，由于電池組充放電過(guò)程產(chǎn)熱非線性，因此， 相變材料3的潛熱既起到熱量緩沖作用，也起到平衡電池組內(nèi)整體溫度的作用。所述翅片 6-1、9-1可采用套設(shè)的方式安裝在蒸發(fā)端9和冷凝端6的端部。但也可以與蒸發(fā)端9和冷凝端6—體式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明在無(wú)需額外消耗電池電能消耗的情況下，通過(guò)相變材料3和熱管的耦合作用，將電池組產(chǎn)熱的熱量傳遞到電池組外部環(huán)境，以達(dá)到散熱的目的。具體是，電池組在充放電時(shí)產(chǎn)熱的熱量通過(guò)相變材料3以潛熱的形式儲(chǔ)存起來(lái)，由于相變材料3直接與所有的單體電池2接觸，其接觸熱阻遠(yuǎn)比空氣和電池接觸小。儲(chǔ)存在相變材料3中的熱量通過(guò)熱管4、5導(dǎo)出到電池組外部環(huán)境。如上所述便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組，包括殼體，在殼體內(nèi)放置有電池組，所述電池組由多個(gè)單體電池組成，其特征在于在單體電池之間縫隙內(nèi)填充有相變材料，各相鄰單體電池緊密接觸，在各相鄰單體電池之間的空隙內(nèi)插裝有熱管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組，其特征在于所述的熱管分為外熱管和內(nèi)熱管，所述外熱管設(shè)置于殼體周圍，所述內(nèi)熱管設(shè)置于殼體的中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組，其特征在于所述外熱管的管徑小于內(nèi)熱管的管徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組，其特征在于所述外熱管與內(nèi)熱管的管徑相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組，其特征在于所述外熱管和內(nèi)熱管均具有蒸發(fā)端和冷凝端，所述蒸發(fā)端安裝于殼體內(nèi)，并與相變材料相接觸；所述冷凝端置于殼體的外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組，其特征在于所述蒸發(fā)端和冷凝端的外表面分別設(shè)置有翅片或者螺紋溝槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組，其特征在于所述翅片為整體式或者分體式結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種相變材料熱管耦合散熱動(dòng)力電池組，包括電池組殼體，在電池組殼體內(nèi)放置有若干單體電池，單體電池之間縫隙內(nèi)填充相變材料，相變材料中插入若干根熱管，熱管與相變材料接觸的蒸發(fā)端以及熱管與電池組外部環(huán)境接觸的冷凝段均設(shè)置有翅片或螺紋。電池充放電產(chǎn)生的熱量通過(guò)相變材料以潛熱形式儲(chǔ)存，相變材料中的熱量再通過(guò)熱管導(dǎo)出散到電池組外部環(huán)境。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、無(wú)需額外消耗動(dòng)力電池電能，能滿足電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的高效散熱，具有潛在應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)H01M10/50GK102231447SQ20111013503
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者張艷來(lái), 汪雙鳳, 饒中浩 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)