電池散熱裝置的制作方法

本實用新型屬于電池熱管理技術領域，特別是涉及一種電池散熱裝置。

背景技術：

在電動汽車、工業電子、消費類電子、機房、儲能電站及UPS等領域，所用電池模組在工作時會產生大量的熱，這種熱量如果不能及時散走，會使電池模組的溫度或者環境溫度不斷上升，高溫會嚴重影響到電池模組的運行安全和壽命，因此需要進行各種熱管理，使得電池模組的各個電池單體在適合的溫度范圍內進行工作。

目前，熱管被逐漸使用在電池模組的熱管理上，當前熱管主要是放在電池模組的底部，通過熱管將電池模組底部的熱量導走。但是，在電池模組的散熱中，靠近每個電池單體的正極柱和負極柱的位置，散熱量是最高的。因而，將熱管放在電芯的底部，通過熱管將電芯底部的熱量導走這種散熱方式，會造成電芯底部和頂部的溫度差異很大，進而對電芯的壽命造成影響。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有的將熱管放在電芯的底部，通過熱管將電芯底部的熱量導走這種散熱方式，造成電芯底部和頂部的溫度差異很大，進而對電芯的壽命造成影響的缺陷，提供一種電池散熱裝置。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：

提供一種電池散熱裝置，包括由多排方形電池單體堆疊形成的電池模組、多個呈扁平狀的多孔熱管及連接在每一所述多孔熱管兩端的冷凝器，每一所述方形電池單體具有面積較大且相對設置的兩個大散熱面，所述多個多孔熱管貼附于每排方形電池單體的大散熱面上且兩端突出所述電池模組，所述多孔熱管的兩端封閉以形成第一封閉端及第二封閉端，所述多孔熱管內部設置有由第一封閉端向第二封閉端延伸的多個微通道孔，所述微通道孔內充裝有可相變的制冷劑。

可選地，每排方形電池單體的同側的大散熱面在同一平面。

可選地，所述多個多孔熱管其中一部分夾設于相鄰兩排方形電池單體的相對的兩個大散熱面之間，所述多個多孔熱管另一部分貼附于最外側的兩排方形電池單體的外側的大散熱面上。

可選地，所述多個多孔熱管其上邊緣與電池模組頂面的距離小于其下邊緣與電池模組底面的距離。

可選地，所述第一封閉端內側設置有第一空腔，所述第二封閉端的內側設置有第二空腔，所述多個微通道孔的一端與所述第一空腔連通，所述多個微通道孔的另一端與所述第二空腔連通。

可選地，所述多孔熱管內部具有相互隔絕的多個回路結構，每一所述回路結構包括多個相通的所述微通道孔。

可選地，所述多孔熱管的蒸發段通過導熱膠貼附在所述大散熱面上，所述多孔熱管的冷凝段通過導熱膠與冷凝器粘接。

可選地，所述冷凝器為翅片、液冷熱交換器、水冷板、銅板或鋁板。

根據本實用新型的電池散熱裝置，在每排方形電池單體的大散熱面上設置有多孔熱管，且每一多孔熱管兩端連接一冷凝器，多孔熱管的兩端封閉以形成第一封閉端及第二封閉端，多孔熱管內部設置有由第一封閉端向第二封閉端延伸的多個微通道孔，微通道孔內充裝有可相變的制冷劑。這樣，多孔熱管貼附在電池模組上的部分形成蒸發段，多孔熱管與冷凝器連接的兩端形成為冷凝段，液態的制冷劑在多孔熱管的蒸發段吸收電池模組的熱量并汽化，氣態的制冷劑通過多個微通道孔流入多孔熱管的冷凝段，在冷凝段將熱量傳遞給冷凝器并液化，然后回流至多孔熱管的蒸發段，以此，電池模組的熱量通過冷凝器帶走(散發到空氣中或通過冷卻水帶走)。從而，通過每排方形電池單體的大散熱面上貼附的多孔熱管，使得電池模組工作時產生的熱量能夠及時散發，使電池模組底部和頂部溫差減小，提升整個電池散熱裝置的散熱效率，以滿足電池模組大倍率放電的特性，從而有效提升電芯壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型一實施例提供的電池散熱裝置的立體圖；

圖2是本實用新型一實施例提供的電池散熱裝置的俯視圖；

圖3是本實用新型一實施例提供的電池散熱裝置的側視圖；

圖4是本實用新型一實施例提供的電池散熱裝置其多孔熱管的示意圖(透視)；

圖5是本實用新型一實施例提供的多孔熱管其橫截面的示意圖；

圖6是本實用新型另一實施例提供的電池散熱裝置其多孔熱管的示意圖(透視)；

圖7是本實用新型另一實施例提供的多孔熱管其橫截面的示意圖。

說明書中的附圖標記如下：

1、電池模組；11、方形電池單體；111、大散熱面；112、極柱；

2、多孔熱管；21、第一封閉端；22、第二封閉端；23、微通道孔；231、齒狀結構；24、第一空腔；25、第二空腔；

3、多孔熱管；31、第一封閉端；32、第二封閉端；33、回路結構；34、微通道孔。

具體實施方式

為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1至圖5所示，本實用新型一實施例提供的電池散熱裝置，包括由多排方形電池單體11堆疊形成的電池模組1、多孔熱管2及連接在每一所述多孔熱管2兩端的冷凝器(圖中未示出)。

本實施例中，所述冷凝器為翅片、液冷熱交換器、水冷板、銅板或鋁板。

如圖1至圖3所示，每一所述方形電池單體11具有面積較大且相對設置的兩個大散熱面111，所述多排方形電池單體11的極柱112(正極柱及負極柱)在所述電池模組1的頂面上呈多排多列排布，所述多個多孔熱管2貼附于每排方形電池單體11的大散熱面111上且兩端突出所述電池模組1。其中，排的方向為圖2中的左右方向；列的方向為圖2中的上下方向。

本實施例中，多孔熱管2貼附在電池模組1上的部分形成蒸發段，多孔熱管2與冷凝器連接的兩端形成為冷凝段。多孔熱管2的兩端均連接有冷凝器，散熱速度更快、散熱效果更好。

本實施例中，所述多孔熱管2的蒸發段通過導熱膠貼附在所述大散熱面111上，所述多孔熱管2的冷凝段通過導熱膠與冷凝器粘接。

本實施例中，每排方形電池單體11的同側的大散熱面111在同一平面，即每排方形電池單體11的所有方形電池單體11在形成排的方向上邊緣對齊。另外，多排方形電池單體11的排布方式一致。

如圖3所示，所述大散熱面111上的多個多孔熱管2其中一部分夾設于相鄰兩排方形電池單體11的相對的兩個大散熱面111之間，即此位置的多孔熱管2的兩側表面與相鄰兩排方形電池單體11的相對的兩個大散熱面111貼附。所述大散熱面111上的多個多孔熱管2另一部分貼附于最外側的兩排方形電池單體11的外側的大散熱面111上。

如圖1所示，圖中電池模組1包括四排電池單體11，每排電池單體11具有四個電池單體11。然而，在其它實施例中，電池模組1也可以是兩排、三排或5排以上，而每排電池單體11的單體電池11的數量為兩個以上。

如圖3所示，所述大散熱面111上的多個多孔熱管2其上邊緣與電池模組1頂面的距離小于其下邊緣與電池模組1底面的距離。即，所述大散熱面111上的多個多孔熱管2更為靠近電池模組的頂面設置，這樣，所述大散熱面111上的多個多孔熱管2更為靠近極柱112。這樣，使得每個電池單體的極柱112附近位置的較大的熱量能夠及時散發，減小電池模組底部和頂部溫差。

本實施例中，如圖4及圖5所示，所述多孔熱管2的兩端封閉以形成第一封閉端21及第二封閉端22，所述多孔熱管2內部設置有由第一封閉端21向第二封閉端22延伸的多個微通道孔23。所述第一封閉端21內側設置有第一空腔24，所述第二封閉端22的內側設置有第二空腔25，所述多個微通道孔23的一端與所述第一空腔24連通，所述多個微通道孔23的另一端與所述第二空腔25連通，以使得多個微通道孔23相互獨立并相互連通。

本實施例中，如圖4及圖5所示，多孔熱管2呈扁平狀，即多孔熱管2為微通道多孔扁管，所述微通道孔23內充裝有一定量的可相變的制冷劑作為工作介質。制冷劑具有低沸點的特性，以在吸收電池模組1的熱量時能夠汽化，并且在與冷凝器換熱后能夠液化。

本實施例中，所述多孔熱管2的一端焊接形成第一封閉端21，所述多孔熱管2的另一端焊接形成第二封閉端22。

然而，在其它實施例中，也可以采用以下方案：所述多孔熱管2的一端通過插入一與所述多孔熱管2橫截面形狀匹配的第一堵帽以形成第一封閉端21。所述多孔熱管2的另一端通過插入一與所述多孔熱管2橫截面形狀匹配的第二堵帽以形成第二封閉端22。

如圖5所示，所述微通道孔23的內側壁上設置有齒狀結構231。一方面，齒狀結構231能夠在微通道孔23的孔徑不增大的情況下，增大制冷劑與微通道孔23的接觸面積，提升熱傳導效率。另一方面，微通道孔23的內側壁的齒狀結構231類似于毛細結構，使得微通道孔23形成類似的毛細孔，有利于液化的制冷劑由冷凝段回流至蒸發段，以形成制冷劑的內循環。

上述實施例的電池散熱裝置其工作原理如下：

每排方形電池單體11的大散熱面111上貼附的多孔熱管2的蒸發段吸收大散熱面111散發的熱量，液態的制冷劑在各個多孔熱管2的蒸發段吸收電池模組1的熱量后汽化，氣態的制冷劑通過多個微通道孔23流入多孔熱管2兩端的冷凝段，在冷凝段位置將熱量傳遞給冷凝器并液化，然后回流至多孔熱管2的蒸發段，以此，電池模組1的熱量通過冷凝器帶走。

根據本實用新型上述實施例的電池散熱裝置，通過每排方形電池單體的大散熱面上貼附的多孔熱管，使得電池模組工作時產生的熱量能夠及時散發，使電池模組底部和頂部溫差減小，提升整個電池散熱裝置的散熱效率，以滿足電池模組大倍率放電的特性，從而有效提升電芯壽命。

圖6-7是本實用新型另一實施例的電池散熱裝置。本實施例中，所述多孔熱管3的兩端封閉以形成第一封閉端31及第二封閉端32，所述多孔熱管3內部具有相互隔絕的多個回路結構33，每一所述回路結構33包括多個相通的微通道孔34。

本實施例中，如圖6及圖7所示，每一所述回路結構33中橫向兩側的孔壁331延伸至與所述第一封閉端31及第二封閉端32相接，每一所述回路結構33中位于橫向兩側的孔壁331之間的孔壁332與所述第一封閉端31及第二封閉端32間隔。由此，每一所述回路結構33中的一端在孔壁332與第一封閉端31之間的空間相通，每一所述回路結構33中的另一端在孔壁332與第二封閉端32之間的空間相通。

本實施例中，如圖6所示，多個所述回路結構33中微通道孔34的數量相同，圖6中每一所述回路結構33中的微通道孔34的數量均為兩個。

然而，在其它實施例中，每一所述回路結構33中的微通道孔34的數量也可以是均為三個或以上。

并且，在其它實施例中，也可以是，多個所述回路結構中包含至少兩種數量的微通道孔。即，一部分所述回路結構中微通道孔的數量相同，另一部分所述回路結構中微通道孔的數量不同。例如，一部分所述回路結構中微通道孔的數量為兩個，另一部分所述回路結構中微通道孔的數量為三個。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。