本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù),尤其是一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)配合熱管散熱方式的鋰電池。
背景技術(shù):
與傳統(tǒng)的燃料汽車相比,電動(dòng)汽車的控制性、穩(wěn)定性和安全性更佳。鋰電池是純電動(dòng)汽車的儲能元件,但在車輛正常運(yùn)行時(shí),鋰電池動(dòng)力電池組伴隨著充放電會產(chǎn)生大量的熱,這些熱量如果不及時(shí)通過散熱渠道傳遞到外部,就會直接降低電池使用性能、循環(huán)壽命及安全性。而現(xiàn)有技術(shù)中對鋰電池進(jìn)行散熱處理在多在其電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)上,如專利公開號為CN105703034A,一種電動(dòng)汽車鋰電池Module的新型散熱系統(tǒng),包括至少一散熱單體;其中散熱單體包括電池單體和散熱體;散熱體設(shè)置有電池容納腔;電池單體設(shè)置在電池容納腔內(nèi)。散熱體包括第一流體進(jìn)管、第二流體進(jìn)管、第一流體出管以及第二流體出管;第一流體進(jìn)管與第一流體出管之間以及第二流體出管與第二流體進(jìn)管之間設(shè)置有多個(gè)依次排列的散熱管路;第一流體進(jìn)管與所述第二流體進(jìn)管之間以及第一流體出管與第二流體出管之間設(shè)置有多個(gè)依次排列的管路支撐件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決鋰電池在純電動(dòng)車輛行駛過程中有效散熱問題,提供一種用于電動(dòng)汽車鋰電池組外部的散熱方式,能有效地配合電池組內(nèi)部散熱介質(zhì)與結(jié)構(gòu)進(jìn)行降溫處理,從而增加電池組使用安全及壽命的內(nèi)部結(jié)構(gòu)配合熱管散熱方式的鋰電池。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)配合熱管散熱方式的鋰電池,包括電池箱,與電池箱通過管道連接的儲存箱,其特征是在儲存箱中設(shè)有導(dǎo)熱介質(zhì),并在儲存箱上裝有熱交換器;熱交換器的受熱端插裝在儲存箱內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)中,熱交換器的冷卻端直接暴露于外界空氣中。本技術(shù)方案采用熱管式熱交換器,配合電池組內(nèi)部散熱方式和結(jié)構(gòu)對鋰電池組進(jìn)行散熱處理,其熱量通過電池組內(nèi)部散熱方式傳遞到導(dǎo)熱介質(zhì)中,再由熱交換器直接傳遞到空氣中。熱交換器由熱管組成,熱管熱阻阻值較小,具有明顯的散熱效果。本裝置將熱交換器隔板一側(cè)的熱管受熱端插裝在儲存箱導(dǎo)熱介質(zhì)中,另一側(cè)冷卻端則直接暴露于外界空氣進(jìn)行熱交換,并利用電動(dòng)汽車在行駛時(shí)的對流風(fēng)條件,使交換器冷卻端散熱效果更佳,本方案熱交換冷熱兩側(cè)并不直接接觸就能實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞。本方案由于采用的是外部熱管式熱交換器散熱方式,可配合電池組內(nèi)部散熱介質(zhì)與結(jié)構(gòu)通過多種中間媒介如水、油等等進(jìn)行導(dǎo)熱。
作為優(yōu)選,所述的熱交換器為熱管式熱交換器,熱交換器包括受熱端和冷卻端。熱管式熱交換器的受熱端和冷卻端分裝在儲存箱的內(nèi)外兩部位,其受熱端和冷卻端的結(jié)構(gòu)也可以多種變化,如設(shè)計(jì)多孔管、與管配合的散熱翅片等等。
作為優(yōu)選,所述的電池箱中的電池內(nèi)部充有散熱介質(zhì)。本方法可以利用電池內(nèi)部的各種空間,在電池內(nèi)部進(jìn)行多樣化收熱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),使電池內(nèi)部熱量及時(shí)輸?shù)酵獠俊?/p>
作為優(yōu)選,所述的電池箱中設(shè)有導(dǎo)熱管布置的吸熱機(jī)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是利用電池箱內(nèi)的有限空間把導(dǎo)熱管布置在電池箱中,以達(dá)到散熱介質(zhì)與外部的熱交換;這種結(jié)構(gòu)也可以避免導(dǎo)熱介質(zhì)與電池箱內(nèi)元器件直接接觸。
作為優(yōu)選,所述的熱交換器的冷卻端位于車輛中具有對流風(fēng)流通的部位。進(jìn)一步,對于本裝置中與空氣交換的熱能可以進(jìn)行回收再利用。
作為優(yōu)選,所述的熱交換器熱管的極限工作溫度為-50℃~120℃。滿足目前純電動(dòng)汽車所用蓄電池的工作要求;并可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況具體氣溫選配。
作為優(yōu)選,所述的管道包括介質(zhì)流出道和介質(zhì)流入道,管道中設(shè)有泵。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作、自動(dòng)熱交換。
作為優(yōu)選,所述的熱交換器中設(shè)有熱管啟動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置,當(dāng)儲存箱內(nèi)導(dǎo)熱介質(zhì)溫度高于啟動(dòng)溫度時(shí)泵啟動(dòng),當(dāng)儲存箱內(nèi)溫度降低至啟動(dòng)溫度時(shí)熱交換器停止工作。
本發(fā)明的有益效果是:能夠有效地配合電池組內(nèi)部散熱介質(zhì)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行降溫處理;外置熱交換器易布置易安裝易維護(hù),且熱管熱阻小,散熱效果佳;熱交換器冷熱兩側(cè)不需要直接接觸就能實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞,并利用車輛自身對流風(fēng)加快冷卻端熱交換;可配合電池組內(nèi)部散熱介質(zhì)及結(jié)構(gòu)選用多種冷卻介質(zhì)來達(dá)到散熱效果;增加了電池組的使用安全和壽命,全程自行啟動(dòng),無需人為控制,方便、靈敏、快捷。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1. 電池箱,2. 儲存箱,3. 熱交換器,4. 管道,5. 泵。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例,并結(jié)合附圖,對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
如圖1所示,本實(shí)施例一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)配合熱管散熱方式的鋰電池,包括電池箱1,在電池箱1中的電池組內(nèi)部充有導(dǎo)熱介質(zhì),也可以在電池箱中布置由導(dǎo)熱管構(gòu)成的吸熱裝置,這些散熱質(zhì)介通過管道4接出并連接到儲存箱2,管道4包括介質(zhì)流出道和介質(zhì)流入道,在流出道中裝有泵5。
在儲存箱2中同樣充有導(dǎo)熱介質(zhì),這里的導(dǎo)熱介質(zhì)和電池箱1中的導(dǎo)熱介質(zhì)通過管道4構(gòu)成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)。在儲存箱2上裝配熱交換器3,熱交換器3采用熱管式熱交換器,管體采用低熱阻材料制成,如薄壁銅管,熱交換器3由受熱端和冷卻端兩部分組成,裝配時(shí),熱交換器3的受熱端安裝在儲存箱內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)中,受熱端布滿整個(gè)儲存箱2內(nèi)腔,使導(dǎo)熱介質(zhì)與受熱端時(shí)刻保持充分的接觸,熱交換器3的冷卻端直接暴露于外界空氣中,冷卻端布有散熱翅片。
整個(gè)電池在車輛上安裝時(shí),將熱交換器3的冷卻端置于電動(dòng)汽車中具有對流風(fēng)流通的部位。
注:本實(shí)施例熱交換器3熱管的極限工作溫度為-50℃~120℃。熱交換器3中設(shè)有熱管啟動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置,如調(diào)節(jié)到25℃時(shí),當(dāng)儲存箱2內(nèi)導(dǎo)熱介質(zhì)溫度高于25℃時(shí)泵5啟動(dòng)運(yùn)行,當(dāng)儲存箱內(nèi)溫度降低到25℃時(shí)熱交換器斷電停止工作。
上述實(shí)施例是對本發(fā)明的說明,不是對本發(fā)明的限定,如本裝置也可以在熱交換器冷卻端設(shè)置風(fēng)扇等輔助機(jī)構(gòu)等,任何對本發(fā)明的簡單變換后的結(jié)構(gòu)、方法等均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。