包括热管散热结构的动力电池系统及车辆技术方案

本实用新型专利技术涉及一种包括热管散热结构的动力电池系统及车辆，所述动力电池系统包括由平行且等距排布的多排圆柱电池构成的电池组，所述热管散热结构包括布置在各排圆柱电池的至少一侧的波纹板，各个波纹板设有连续排布的多个电池凹槽以与所述圆柱电池的周向侧面贴合，并在各排圆柱电池的整个长度上延伸，各个波纹板上布置有从所述各个波纹板伸出的至少一根热管。根据本实用新型专利技术的动力电池系统更加高效地解决了动力电池系统面临的热管理问题，能够使动力电池系统的温度达到预期使用温度范围，并保持较低的温度梯度分布。

【技术实现步骤摘要】
包括热管散热结构的动力电池系统及车辆
本技术涉及车辆电池散热
，更具体地，本技术涉及一种包括热管散热结构的动力电池系统。本技术还涉及这种动力电池系统的电动车辆或混合动力车辆。
技术介绍
随着科技的进步以及节能减排的政策要求，越来越多的交通工具使用动力电池作为动力源。由于动力电池系统是电动车辆或混合动力车辆中的主要储能元件，动力电池系统的散热效果直接影响车辆的性能。如果动力电池系统长时间在过高的温度环境下工作，可导致电池使用寿命的缩短和电池性能的降低；此外，如果动力电池系统中存在较高的温度梯度分布，可引起各电池模块的性能不均衡，造成安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有动力电池系统中存在的散热、温差等相关缺陷，提供了一种包括热管散热结构的动力电池系统，这种热管散热结构更加高效地解决了动力电池系统面临的热管理问题，使动力电池系统的温度达到预期使用温度范围，并保持较低的温度梯度分布。为此，本技术的第一方面提供了一种包括热管散热结构的动力电池系统，所述动力电池系统包括由平行且等距排布的多排圆柱电池构成的电池组，所述热管散热结构包括布置在各排圆柱电池的至少一侧的波纹板，各个波纹板设有连续排布的多个电池凹槽以与所述圆柱电池的周向侧面贴合，并在各排圆柱电池的整个长度上延伸，各个波纹板上布置有从所述各个波纹板伸出的至少一根热管。根据本技术的优选实施方式，对于单体圆柱电池，所述波纹板的电池凹槽包裹所述单体圆柱电池的截面1/5周～1/2周。根据本技术的优选实施方式，所述波纹板的高度占所述圆柱电池高度的20％至100％。根据本技术的优选实施方式，所述波纹板的高度方向上的一端与所述圆柱电池的高度方向上的一端平齐，或者所述波纹板的高度方向上的中心截面与所述圆柱电池的高度方向上的中心截面平齐。根据本技术的优选实施方式，所述波纹板由金属材料加工制造，并且在所述波纹板的与所述圆柱电池贴合的表面设置有导热绝缘材料；或者所述波纹板直接由导热绝缘材料加工制造。根据本技术的优选实施方式，相邻两排圆柱电池之间对齐布置或交错布置。根据本技术的优选实施方式，各个波纹板的两侧分别设有连续排布的多个电池凹槽，以分别与相邻两排圆柱电池的周向侧面贴合，并且沿其长度方向设置有在高度方向上延伸的多个通孔或盲孔以安装所述热管，所述盲孔的深度至少占波纹板高度的30％。根据本技术的优选实施方式，各个波纹板分别由带有多个电池凹槽的两个波纹板部件彼此贴合或一体连接而成，两个波纹板部件之间限界出在所述波纹板的长度方向上延伸的热管凹槽以安装至少一根热管。根据本技术的优选实施方式，在所述热管凹槽中安装有单根热管或两根热管，所述单根热管或两根热管在所述波纹板中的总长度至少占所述波纹板的总长度的30％。本技术的第二方面提供了一种车辆，所述车辆是电动车辆或混合动力车辆，并且包括根据本技术第一方面的动力电池系统。与现有技术相比，根据本技术的包括热管散热结构的动力电池系统具有多个优点，尤其是：-这种热管散热结构并不复杂、重量轻、易于安装，因此提高了电池系统安装效率，可广泛运用于各种类型的电动车辆或混合动力车辆中；-由于热管换热性能强、响应速度快，能够有效地传热并达到电池均温的效果；-热管无需外部能量驱动，且可做到在小温差下的传热，故热管散热结构相较于其他形式更加安全可靠。附图说明本技术的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式被更好地理解，在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。图1是根据本技术的动力电池系统的第一实施例的立体示意图；图2是图1中的动力电池系统的单个波纹板的立体示意图；图3是图1中的动力电池系统的单根热管的立体示意图；图4是根据本技术的动力电池系统的第二实施例的立体示意图；图5是图4中的动力电池系统的俯视示意图；图6是根据本技术的动力电池系统的第三实施例的立体示意图；图7是图6中的动力电池系统的俯视示意图；图8是图4中的动力电池系统的单个波纹板部件的立体示意图；图9是图6中的动力电池系统的单个波纹板部件的立体示意图；图10是图4和图6中的动力电池系统的单根热管的立体示意图。具体实施方式下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅示范性地说明实施和使用本技术的特定方式，而非限制本技术的保护范围。在本说明书中，结合附图中的直角坐标系，方向x表示各排圆柱电池和波纹板的长度方向，方向y表示波纹板的厚度方向，方向z表示圆柱电池和波纹板的高度方向。下面结合图1至图3来描述根据本技术的动力电池系统的第一实施例。如图1至图3所示，本技术的动力电池系统包括由平行且等距排布的多排圆柱电池1构成的电池组和用于所述电池组的热管散热结构，相邻两排圆柱电池1对齐布置。所述热管散热结构包括布置在各排圆柱电池1的其中一侧的波纹板21，各个波纹板21设有连续排布的多个电池凹槽211以与圆柱电池1的周向侧面贴合，圆柱电池1的不与电池凹槽211贴合的周向侧面与其它圆柱电池1绝缘布置。波纹板21在各排圆柱电池1的整个长度上延伸，因此用于更好地装配固定圆柱电池1，并通过与圆柱电池1的侧面贴合而向外传导热量。此处“对齐布置”是指相邻两排圆柱电池1在波纹板21的厚度方向上对齐。当然，这不是限制性的。根据未示出的实施变型，相邻两排圆柱电池1可在波纹板21的厚度方向上交错布置。此外，单排圆柱电池1的两侧均可布置有波纹板21。优选地，对于单体圆柱电池1，波纹板21的电池凹槽211包裹单体圆柱电池1的截面1/5周～1/2周。优选地，波纹板21的高度占圆柱电池1高度的20％至100％。在该情况下，更优选地，如图1所示，波纹板21的高度方向上的一端与圆柱电池1的高度方向上的一端平齐。根据未示出的实施变型，波纹板21的高度方向上的中心截面能够与圆柱电池1的高度方向上的中心截面平齐。优选地，波纹板21由具有高导热性能的金属材料(例如铝、铜等)加工制造，并且在波纹板21的与圆柱电池1贴合的表面布置有导热绝缘材料(导热绝缘材料主要用于功率器件与散热器件之间的电气绝缘与传热，此处的导热绝缘材料能够使热量从圆柱电池1向波纹板21传递，并且使圆柱电池1与波纹板21之间电气绝缘)；或者波纹板21直接由导热绝缘材料(例如导热硅胶等)加工制造。根据该第一实施例，各个波纹板21的两侧分别设有连续排布的多个电池凹槽211，以分别与相邻两排圆柱电池1的周向侧面贴合。在相邻两排圆柱电池1交错布置的情况下，波纹板21两侧的电池凹槽211同样交错布置以与圆柱电池1的布置方式适配。各个波纹板21沿其长度方向在电池凹槽211的间隙处(优选地以等距的方式)设置有在其高度方向上延伸的多个通孔或盲孔212(如图2中示例性示出4个盲孔)，所述盲孔的深度至少占波纹板21的高度的30％，与所述通孔或盲孔212形状适配的热管31(优选地为圆柱形热管)安装在所述通孔或盲孔212中并且从所述通孔或盲孔212伸出。热管31在波纹板21内部吸收由波纹板21从圆柱电池1导入的热量，并且在波纹板21外部的热管31的冷却端通过流动气体或流动液体带走热量，实现对电池组的冷却温控。下面结合图4至图10来描述根据本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括热管散热结构的动力电池系统，所述动力电池系统包括由平行且等距排布的多排圆柱电池构成的电池组，其特征在于，所述热管散热结构包括布置在各排圆柱电池的至少一侧的波纹板，各个波纹板设有连续排布的多个电池凹槽以与所述圆柱电池的周向侧面贴合，并在各排圆柱电池的整个长度上延伸，各个波纹板上布置有从所述各个波纹板伸出的至少一根热管。

【技术特征摘要】
1.一种包括热管散热结构的动力电池系统，所述动力电池系统包括由平行且等距排布的多排圆柱电池构成的电池组，其特征在于，所述热管散热结构包括布置在各排圆柱电池的至少一侧的波纹板，各个波纹板设有连续排布的多个电池凹槽以与所述圆柱电池的周向侧面贴合，并在各排圆柱电池的整个长度上延伸，各个波纹板上布置有从所述各个波纹板伸出的至少一根热管。2.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，对于单体圆柱电池，所述波纹板的电池凹槽包裹所述单体圆柱电池的截面1/5周～1/2周。3.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述波纹板的高度占所述圆柱电池高度的20％至100％。4.根据权利要求3所述的动力电池系统，其特征在于，所述波纹板的高度方向上的一端与所述圆柱电池的高度方向上的一端平齐，或者所述波纹板的高度方向上的中心截面与所述圆柱电池的高度方向上的中心截面平齐。5.根据权利要求1所述的动力电池系统，其特征在于，所述波纹板由金属材料加工制造，并且在所述波纹板的与所述圆柱电池贴合的表面设置有导热绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，师绍纯，黄继伟，张文斌，
申请(专利权)人：伟巴斯特车顶供暖系统上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31