强制风冷电池箱及其箱体和冷板制造技术

本发明专利技术公开了一种强制风冷电池箱及其箱体和冷板，箱体的风道中设有冷板，冷板包括贴合在相邻两电池单体相对侧面上的两导热板面和处于两导热板面之间的导热芯部，导热芯部上开设有贯通相对两端面的冷气通道，导热板面为用于阻止冷气通道内冷气从板面外泄的侧封面，从而使得冷风通道内的冷气即能达到预定的对电池单体强制风冷的效果，又能在导热板面的封堵作用下不会从冷板的板面外泄，而冲刷电池单体的侧面，也使得冷气中夹杂的杂物不会侵蚀电池单体的侧面，因此本发明专利技术中冷板能够提高冷气对单体电池的散热效果和各单体电池温度的均匀性，减少电池箱内吸入的冷风对电池单体的表面的冲刷、以降低冷风中夹杂的杂物对电池单体侵蚀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种强制风冷电池箱及其箱体和冷板。
技术介绍
目前，锂离子动力电池的充放电过程都会产生化学反应热和电阻热，特别是随着大单体容量、高比能量锂离子电池的发展，锂离子动力电池的这种放热效应显著，导致电池机柜内的温度显著升高。锂离子动力电池性能、寿命与其工作环境温度关系密切，研究表明锂离子电池在25℃和45℃工作800个循环后，电池容量分别下降31％和36％；而电池在50℃运行，600个循环后电池容量下降60％；电池在55℃时运行500个循环之后容量下降70％。温度升高不仅极大地影响锂离子动力电池的性能和使用寿命，而且在充放电过程中的热扰动，可能会超过电池组成材料的热稳定态，从而引发一系列放热副反应，最终导致热失控而引发安全问题，因此，锂离子动力电池的热管理技术研究，对电池使用安全性和经济性具有重要意义，是锂离子动力电池发展和应用的关键技术之一。锂离子动力电池的冷却主要依靠自然冷却和强迫风冷实现散热，自然冷却往往难以满足锂电池在大功率或高温环境下运行的散热需求，需要依靠风机强迫对流冷却提高散热效果，但现有强迫风冷方式机箱风道多为串行设计，如专利文献CN103238251A公开的一种用于车辆的电池箱，该电池箱包括箱体和电池单体，箱体一侧箱壁上开设有进风口，另一侧箱壁上开设有出风口；电池单体有两排以上，每排电池单体中各个电池单体在纵向间隔排布，各排电池单体沿横向间隔排布，在相邻两排电池单体之间形成主干风道，在同排电池单体中相邻两电池单体之间形成分支风道，进风口连通在主干风道的上游位置处，出风口连通在主干风道下游或分支风道下游位置处，在使用时，通过风扇送风或抽风方式使空气从进风口流入主干风道中，在沿着主干风道和分支风道顺序通过各个电池单体的侧面后，从出风口中流出，虽然主干风道和分支风道所形成的肋排式布风结构能够使得电池箱各个电池单体温差减小，尤其是使得主干风道中游和下游位置处的电池单体通过分支风道的设计得到充分冷却，但风扇吹入或吸入电池箱内的冷风直接与电池单体的表面接触，这样，夹杂在冷风中的粉尘、雨水等杂物会侵蚀电池单体的表面，使得电池单体的表面防护层寿命缩短，以致整个电池箱的使用寿命缩短，使用稳定性下降。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种减少电池箱内吸入的冷风对电池单体的表面的冲刷、以降低冷风中夹杂的杂物对电池单体侵蚀的冷板，同时还提供了使用该冷板的箱体和强制风冷电池箱。为了实现以上目的，本专利技术中强制风冷电池箱的技术方案如下：强制风冷电池箱，包括箱体及其内装配的电池单体，箱体的内腔中设有处于相邻两电池单体之间的风道，风道中设有冷板，冷板包括贴合在相邻两电池单体相对侧面上的两导热板面和处于两导热板面之间的导热芯部，导热芯部上开设有贯通相对两端面的冷气通道，导热板面为用于阻止冷气通道内冷气从板面外泄的侧封面。导热芯部为高孔隙率通孔泡沫铝板或至少两端面被通孔贯通的通孔铝板，导热板面为固设于导热芯部板面的两面板相背板面上的面板。电池单体在箱体内沿纵向间隔并排布置，风道包括处于同排电池单体的同侧的主干风道和处于同排的相邻两电池单体之间的分支风道，分支风道与主干风道连通而形成肋排式风道，主干风道的上游连通一侧箱壁上设置的进风口、下游封闭，分支风道的上游连通主干风道、下游连通另一侧箱壁上设置的出风口，冷板处于分支风道中，冷风通道与主干风道连通。本专利技术中箱体的技术方案如下：箱体，包括用于容纳部件的内腔，内腔中预留有用于设置在相邻两部件之间的风道，风道中设有冷板，冷板包括用于贴合在相邻两部件相对侧面上的两导热板面和处于两导热板面之间的导热芯部，导热芯部上开设有贯通相对两端面的冷气通道，导热板面为用于阻止冷气通道内冷气从板面外泄的侧封面。风道包括用于设置在同排部件同侧的主干风道和用于设置在同排中相邻两部件之间的分支风道，主干风道的上游连通一侧箱壁上设置的进风口、下游封闭，分支风道的上游连通主干风道、下游连通另一侧箱壁上设置的出风口，冷板处于分支风道中，冷风通道与主干风道连通。主干风道的上游位置处设有两个以上用于向主干风道中吹入冷风的风机，各风机的排风口相对独立布置。各分支风道内设有处于冷板下游位置处并开设不同开度的节流口的流量调节装置或挡板。本专利技术中冷板的技术方案如下：冷板，包括用于贴合在相邻两部件相对侧面上的两导热板面和处于两导热板面之间的导热芯部，导热芯部上开设有贯通相对两端面的冷气通道，导热板面为用于阻止冷气通道内冷气从板面外泄的侧封面。导热芯部为高孔隙率通孔泡沫铝板或至少两端面被通孔贯通的通孔铝板，导热板面为固设于导热芯部板面的两面板相背板面上的面板。导热板面为用于与部件侧面凹凸配合的波浪形曲面。本专利技术在风道中设有冷板，冷板包括贴合在相邻两电池单体相对侧面上的两导热板面和处于两导热板面之间的导热芯部，导热芯部上开设有贯通相对两端面的冷气通道，导热板面为用于阻止冷气通道内冷气从板面外泄的侧封面，在使用时，进入电池箱的箱体内腔中的冷风会沿着风道流动，风道中的冷风又被冷板限制而必须在冷风通道中流动，但冷板的导热板面在将电池单体上产生的热量传导至导热芯部，再通过导热芯部传导至冷风通道内的冷风；同时导热板面会阻止冷气通道内冷气从板面外泄，从而使得冷风通道内的冷气即能达到预定的对电池单体强制风冷的效果，又能在导热板面的封堵作用下不会从冷板的板面外泄，而冲刷电池单体的侧面，也使得冷气中夹杂的杂物不会侵蚀电池单体的侧面，因此本专利技术中冷板能够减少电池箱内吸入的冷风对电池单体的表面的冲刷、以降低冷风中夹杂的杂物对电池单体侵蚀。进一步的，进入箱体内的冷风从主干风道的上游进入，从分支风道的下游排出，即箱体内的冷风在肋排式风道中，以并行方式对各个电池单体的侧面进行强制风冷，从而使得处于主干风道中游和下游位置处的电池单体和同排中相邻电池单体相对侧面均能够被强制风冷，提高了箱体内风道布置的合理性和强制风冷的散热效果。附图说明图1是本专利技术的实施例1中强制风冷电池箱的立体结构示意图；图2是图1中冷风在箱体内的流动路径示意图；图3是图1中A-A向剖视图；图4是图1中冷板的立体分解结构示意图；图5是图1中流量调节装置的结构示意图；图6是本专利技术的实施例2中冷板的结构示意图。具体实施方式本专利技术中强制风冷电池箱的实施例1：如图1至图5所示，该强制风冷电池箱为冷板强化传热强迫风冷锂离子动力电池箱，强制风冷采用风机送风的方式，其包括方形的箱体及其内设置的电池单体7和冷板50，箱体是由盖板2、底板3、前侧板1、后侧板4、左侧板5和右侧板6围成的空间几何体，电池单体7为锂离子动力电池，电池单体7有两排，同排中各个电池单体7前后间隔布置，两排电池单体7左右间隔设置，在两排电池单体7之间预设有前后延伸的主干风道13，在同排中相邻两电池单体7之间预设有左右延伸的分支风道15，各分支风道15的上游均与主干风道13连通，分支风道15与主干风道13连通而形成肋排式风道，每个分支风道15内均装配有冷板50和流量调节装置17，流量本文档来自技高网...

【技术保护点】
冷板，其特征在于，包括用于贴合在相邻两部件相对侧面上的两导热板面和处于两导热板面之间的导热芯部，导热芯部上开设有贯通相对两端面的冷气通道，导热板面为用于阻止冷气通道内冷气从板面外泄的侧封面。

【技术特征摘要】
1.冷板，其特征在于，包括用于贴合在相邻两部件相对侧面上的两导热板面和处于两导热板面之间的导热芯部，导热芯部上开设有贯通相对两端面的冷气通道，导热板面为用于阻止冷气通道内冷气从板面外泄的侧封面。
2.根据权利要求1所述的冷板，其特征在于，导热芯部为高孔隙率通孔泡沫铝板或至少两端面被通孔贯通的通孔铝板，导热板面为固设于导热芯部板面的两面板相背板面上的面板。
3.根据权利要求1或2所述的冷板，其特征在于，导热板面为用于与部件侧面凹凸配合的波浪形曲面。
4.箱体，包括用于容纳部件的内腔，内腔中预留有用于设置在相邻两部件之间的风道，其特征在于，风道中设有冷板，冷板包括用于贴合在相邻两部件相对侧面上的两导热板面和处于两导热板面之间的导热芯部，导热芯部上开设有贯通相对两端面的冷气通道，导热板面为用于阻止冷气通道内冷气从板面外泄的侧封面。
5.根据权利要求4所述的箱体，其特征在于，风道包括用于设置在同排部件同侧的主干风道和用于设置在同排中相邻两部件之间的分支风道，主干风道的上游连通一侧箱壁上设置的进风口、下游封闭，分支风道的上游连通主干风道、下游连通另一侧箱壁上设置的出风口，冷板处于分支风道中，冷风通道与主干风道连通。
6.根据权利要求5所述的箱体，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞跨海，杨茜，许惠丽，张旭辉，杨哲，程永周，李长浩，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41