本实用新型专利技术涉及一种带类鱼鳞式翅片的导热环带以及带该导热环带的复合散热装置，用于强化产热器件对外部环境的散热能力，所述的导热环带包括包裹产热器件的导热环带基体，该导热环带基体上设有多组冲压一体成型的类鱼鳞翅片，所述的复合散热装置包括包裹电池单体的导热环带，以及套设在导热环带外的外壳箱体，该外壳箱体与导热环带之间填充有相变材料，从而形成电池单体-导热环带-翅片-相变材料的导热通路。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有导热环带传热强化效果优异、缓冲撞击效果好、重量轻、体积小、用料少、成本低，复合散热装置散热性能优异等优点。
【技术实现步骤摘要】
本技术设及动力电池散热
，尤其是设及一种带类鱼鱗式翅片的导热 环带及带该导热环带的复合散热装置。
技术介绍
动力电池如裡离子电池能量密度高，体积小，循环寿命较长，在摩托车、电动汽车 上应用潜力和市场很大。然而由于裡离子电池在充放电过程中溫度升高影响自身性能与循 环寿命，过高的溫度甚至引起热失控，导致自燃、爆炸等事故，而常规的钻酸裡电池溫度需 要控制在50摄氏度W内，W避免热失控，提高安全性。憐酸铁裡电池的工作溫度虽然可W 提升到60摄氏度或更高，但随着溫度进一步上升，电池容量衰减明显，在高溫下仍然会发 生热失控和着火现象。因此动力裡离子电池散热技术的研究和实施尤为迫切。 散热系统通常采取风冷冷却。风冷散热系统体积小，但是散热效果非常有限。而 相变材料通常是石蜡材料具有相变过程吸收潜热高、溫升小、化学稳定性好、体积小、结构 简单、价格低廉等优点，应用在动力裡离子电池上能降低电池溫升速度、缓和热冲击，提高 电池寿命和稳定性。但是相变材料导热率低，不能迅速、均匀地传热。 中国专利201210399617. 6公开了一种电池模块，包括：多个方形电池单体；W及 限定了大致婉艇形状的波纹翅片，所述波纹翅片带有交替的直线段和顶部段，使得所述多 组电池单体中的至少一个设置在所述波纹翅片的限定在相邻直线段之间的区域中。该专利 虽然具有一定的散热效果，但动力电池向翅片传热没有专口的紧固机制，导致接触缝隙和 接触热阻较大，中屯、向外传热具有较大溫差，不适合于带有相变材料的动力电池装置，也不 适合于圆柱形电池，同时因为具有额外婉艇形状和结构强度，导致散热体积和重量都较大， 实际应用性有限。 阳0化]中国专利200910039125. 4公开了一种带有相变材料冷却系统的动力电池装置， 该装置包括螺钉、若干电池单体、箱盖通风孔、电极连接轴、箱体顶盖、侧面通风孔、框体；所 述的电池单体是W电池作为基体，外部加装壳体；电池和壳体之间填充相变材料并采用绝 缘橡胶密封；电池箱体开设通风孔散热。该专利通过填充相变材料虽然缓和了电池发热冲 击，但是没有解决相变材料导热率低而导致散热速度慢和溫度控制的缺点。 中国专利201110345442. 6公开了一种L邸灯太阳花散热器，包括圆形散热座和若 干散热罐片，在圆形散热座的外圆上排列有散热罐片，其特征在于：还包括散热筋，在相邻 两个散热罐片之间连接有散热筋，所述散热筋为弧形。所述散热座由铜材料制成。该专利 的散热罐片通过挤压工艺制备而成，工艺相对复杂、耗时，且制得的散热罐片重量过重，体 积庞大，不能用于对重量、体积要求高的如汽车等的动力电池系统。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带类鱼鱗 式翅片的导热环带及带该导热环带的复合散热装置。 本技术的目的可W通过W下技术方案来实现： 一种带类鱼鱗式翅片的导热环带，用于强化产热器件对外部环境的散热能力，所 述的导热环带包括包裹产热器件的导热环带基体，该导热环带基体上设有多组冲压一体成 型的类鱼鱗翅片。依靠圆周紧固力，导热环带基体能与电池单体等产热器件的壁面热接触 良好，类鱼鱗翅片能增大产热器件与外部环境的换热面积，达到强化传热的目的，相比于挤 压翅片而言，类鱼鱗翅片结构更为轻薄，体积和重量都比较小，适合于排列紧密的电池包系 统，同时，类鱼鱗翅片通过导热环带基体直接冲压而成，材料成本和制造成本都大大降低。 所述的导热环带优选为侣制环带或侣合金制环带，也可W为铜、铁等导热金属材 料或石墨等非金属导热材料制成的环带。 所述的类鱼鱗翅片的头部折弯成曲面结构，导热环带基体上的冲压孔呈矩形、圆 形、楠圆形或菱形，头部折弯的类鱼鱗翅片具有更低的硬度和缓冲性能，当在外部猛烈冲撞 等极端情况下，类鱼鱗翅片收到冲击即可通过局部弯曲变形来降低冲击强度和冲击波的传 播，再加上类鱼鱗翅片与导热环带的一体式结构也能有效减少产热器件在单位面积收到的 冲击力，从而多方面缓冲对产热器件的撞击强度，降低产热器件破损的几率，避免电池等产 热器件刺破、短路、甚至爆炸，提高安全性能。 所述的类鱼鱗翅片在导热环带基体上呈错排或顺排设置，优选为错排设置，在强 化传热的同时，减低对导热环带本身结构强度的影响，从而保证导热环带和电池充分接触。 一种带有导热环带的复合散热装置，包括包裹电池单体的导热环带，W及套设在 导热环带外的外壳箱体，该外壳箱体与导热环带之间填充有相变材料。 所述的导热环带与电池单体之间还填充有界面导热材料。 所述的界面导热材料为W聚氨醋、有机娃、环氧树脂或丙締酸为基体的导热粘结 材料，其导热率不小于0. 2W/m.k，能有效的消除导热环带与电池单体之间的空气缝隙，从而 减小导热热阻；优选的，所述的导热粘结材料可W选自汉高、安品、瓦克、道康宁等供应商供 应的密封胶EA9189等。 所述的相变材料为相变溫度为30~80°C的石蜡、脂肪酸或无机盐相变材料。 所述的相变材料为相变溫度为30~60°C的石蜡，其相变溫度范围可根据实际情 况自行选定，具有一定的调节空间。 所述的外壳箱体为侣箱体、铜箱体、铁箱体、儀箱体或石墨箱体，或者其他高导热 材料制成的箱体。 与现有技术相比，本技术具有W下优点： (1)传热强化效果优异：本技术采用侣或侣合金作为导热环带基体，在导热 环带基体上部分冲压得到一体成型的类鱼鱗翅片，并将导热环带基体包裹产热器件使类鱼 鱗翅片向外伸展到外部环境中，从而可W增大产热器件与外部环境的换热面积，强化传热 效果； (2)缓冲撞击效果好、成本低：类鱼鱗翅片结构具有更低的硬度，且是通过导热环 带基体直接冲压而成，当在外部冲撞等极端情况下，类鱼鱗翅片收到冲击即可弯曲变形，从 而缓冲对产热器件的撞击强度，此外，导热环带的外形紧凑，结构简单，侣材用量和体积都 很少，从而大大节省成本，特别适用于动力电池系统； (3)将本技术的导热环带应用于动力裡离子电池等的复合散热装置中，电池 与外壳箱体之间布置的相变材料在相变过程中吸热而使电池最高溫度保持在相变烙点附 近，通过翅片结构，可W加快热量向相片材料的传递，从而降低了电池溫升，缓和热冲击，同 时与不带导热环带的电池系统相比，带有本技术的导热环带的复合散热装置的电池系 统的散热效果更好，溫度分布更均匀。【附图说明】 图1为本技术的导热环带的结构示意图； 图2为本技术的带复合散热装置的电池包的结构示意图；图3为6. 6W下带有本技术的复合散热装置与一般散热装置的电池单体的传 热数值模拟图；图4为8. 8W下带有本技术的复合散热装置与一般散热装置的电池单体的传 热数值模拟图； 图5为本技术实施例2中头部折弯的导热环带的俯视结构示意图； 图6为本技术实施例3中导热环带的俯视结构示意图； 图7为本技术实施例8中带类鱼鱗翅片的电池装置的溫度云图；...
【技术保护点】
一种带类鱼鳞式翅片的导热环带，用于强化产热器件对外部环境的散热能力，其特征在于，所述的导热环带(4)包括包裹产热器件的导热环带基体(1)，该导热环带基体(1)上设有多组冲压一体成型的类鱼鳞翅片(2)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张恒运，王之伟，夏欣，李永芳，郭辉，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。