一种动力电池液冷装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及动力电池热管理领域，公开了一种动力电池液冷装置，包括电池组、电池套筒、脉动热管和内部具有冷却液的冷却通道；所述电池组设置于电池套筒中，所述脉动热管的蒸发段与电池套筒的外壁连接，所述脉动热管的冷凝段与冷却通道连接。其有益效果在于：通过合理设计电池套筒和脉动热管的布置方式，有效地降低了电池组液冷装置的热阻，实现了在电池组单侧布置冷却通道，能有效地控制电池组温度及其温度均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池液冷装置
本技术涉及动力电池热管理领域，具体涉及一种动力电池液冷装置。
技术介绍
锂离子电池因其循环寿命长、容量大、可持续性好、安全性高、污染小、无记忆效应等特点，被广泛应用于电动汽车行业中。锂离子电池的性能受温度影响较大，过高的温度会使得电池的循环寿命缩短、容量下降，严重时甚至将引发安全事故。一方面，锂离子电池比能量大，能在有限的空间内储存较多的能量，但这也使得电池工作时释放的大量热量积聚在一个较小的空间之内，埋下了电池热故障的隐患。另一方面，电池组内不同位置的电池散热条件不尽相同，导致电池组的温度分布不均匀，这也会导致不同位置的电池充放电状态不一致，使得电池组功率衰减，影响其正常工作。因此，有必要对动力电池组采取有效的冷却措施。目前的研究中，用于动力电池组的冷却媒介主要包括空气、液体、相变材料和热管等。空气来源广泛，但导热能力较差，难以胜任结构紧凑的动力电池组散热工作。液体介质热容大，导热能力强，但需要布置流道，且存在液体泄漏的可能性。相变材料热容大，但导热系数较低，在电池组循环工作的情况下难以将热量及时散出。热管因其良好的导热性能，且无需外界做功等特性，在电池组的热管理方案中有较为广泛的应用前景。圆柱形锂离子电池产线生产技术成熟、成本低、安全性好、成组结构紧凑，被广泛用于汽车动力电池组中。在设计圆柱形动力电池组液冷装置时，考虑到系统结构的紧凑性，系统的散热效率等，这就需要采用新型的冷却结构。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种设计合理，结构紧凑，避免漏液，热交换效率高的动力电池液冷装置。本技术的目的通过以下的技术方案实现：一种动力电池液冷装置，包括电池组、电池套筒、脉动热管和内部具有冷却液的冷却通道；所述电池组设置于电池套筒中，所述脉动热管的蒸发段与电池套筒的外壁连接，所述脉动热管的冷凝段与冷却通道连接。进一步地，所述脉动热管的蒸发段和冷凝段之间具有呈90°的夹角。进一步地，所述电池套筒包括两张U型侧板和两张呈波浪形的导热板，两张所述导热板相对设置，且两张导热板通过U型侧板连接为一体，所述导热板具有若干凸起部和若干凹部，所述凸起部和凹部依次交替连接，以使导热板的外轮廓呈波浪形，所述电池组设置于电池套筒中并与导热板的凸起部紧密贴合，所述脉动热管的蒸发段设置于电池套筒的外侧并与导热板的凹部紧密贴合。进一步地，所述U型侧板和导热板均采用刚性导热材料制成。进一步地，所述电池组、电池套筒和脉动热管的数量均为若干个；所述电池套筒呈矩阵分布，所述电池组与电池套筒一一对应，所述脉动热管的冷凝段在冷却通道上均匀分布，所述脉动热管的蒸发段穿插于电池套筒之间，用于电池套筒的热交换。进一步地，所述电池组包括若干单体电池，所述单体电池并列排布，且所述单体电池设置于电池套筒中，所述脉动热管的蒸发段沿单体电池的轴线方向与电池套筒的外壁连接。进一步地，与同一根脉动热管连接的电池套筒中，其包裹单体电池的长度随其距冷却通道的距离递增。进一步地，所述冷却通道上均匀设置有定位槽，所述脉动热管的冷凝段嵌入定位槽中。进一步地，所述冷却通道具有冷却液进口和冷却液出口。一种动力电池液冷装置的工作方法，包括如下步骤，当电池组温度过高时，脉动热管内部的工质在蒸发段吸收电池组的热量汽化后向冷凝段流动，工质在冷凝段放热后冷凝流回蒸发段；同时，冷却通道的冷却液进口开启，冷却液从冷却液进口流入，吸收工质放出的热量后从冷却液出口流出。本技术相对于现有技术具有如下优点：1、本技术的动力电池液冷装置，通过在电池组单侧布置冷却通道对电池组进行冷却，其结构紧凑，工质流动过程中的压降小，有利于减小液冷装置的能耗。采用脉动热管与冷却通道相结合的方式对电池组进行冷却，避免了电池组与冷却通道的直接接触，规避了因冷却通道漏液等因素所带来的电池组腐蚀、短路等问题。脉动热管内工质以相变的形式传递热量，具有极高的传热效率，能及时地将电池组产生的热量传递至冷却通道，且无需外界做功；同时，冷却通道中的冷却液具有良好的热负荷能力，能有效地将热量带走，完成对电池组的冷却。2、本技术中的脉动热管经任意弯折而不会影响其传热性能，弯折后的热管能更好地与冷却通道相匹配，提高传热效率，简化冷却通道的结构，节省本装置的成本。3、本技术中的电池套筒的外轮廓呈波浪形，通过电池套筒包覆电池的形式，有效地增大了圆柱形电池的换热面积；同时，电池套筒的凹部以弧面的形式与脉动热管相贴合，有效地增大了电池套筒与脉动热管的接触面积，降低了热阻，提高了传热效率，使电池组结构更加紧凑；而且电池套筒本身质量轻、导热系数大，有利于降低电池组整体的质量。4、本技术的动力电池液冷装置，可针对不同位置的单体电池采用不同长度的电池套筒，以达到更好的冷却效果。如距离冷却通道较远的单体电池与冷却通道之间的热阻较大，对于该处的单体电池，可采用长度更大的电池套筒，以提高单体电池与电池套筒的接触面积，减小热阻，保证电池组整体的温度均匀性。附图说明图1示出了根据本技术的实施例1的动力电池液冷装置的结构示意图；图2示出了根据本技术的实施例1的动力电池液冷装置的主视图；图3示出了根据本技术的实施例1的动力电池液冷装置的侧视图图4示出了根据本技术的实施例1的脉动热管的结构示意图；图5示出了根据本技术的实施例1的电池套筒的结构示意图；图6示出了根据本技术的实施例1的电池套筒的侧视图；图7示出了根据本技术的实施例1的脉动热管与电池套筒连接的结构示意图；图8示出了根据本技术的实施例1的冷却通道与脉动热管连接的结构示意图；图9示出了根据本技术的实施例1的冷却通道的结构示意图；图10示出了根据本技术的实施例2的脉动热管与电池套筒连接的结构示意图；图中，1为电池组；101为单体电池；2为电池套筒；201为导热板；202为U型侧板；203为凸起部；204为凹部；3为脉动热管；301为蒸发段；302为冷凝段；4为冷却通道；401为定位槽；402为冷却液进口；403为冷却液出口。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。实施例1：如图1-图3所示一种动力电池液冷装置，包括电池组1、电池套筒2、脉动热管3和内部具有冷却液的冷却通道4；所述电池组1设置于电池套筒2中，所述脉动热管3的蒸发段301与电池套筒2的外壁连接，所述脉动热管3的冷凝段302与冷却通道4连接。电池组1产生的热量经电池套筒2、脉动热管3传递至冷却通道4。冷却通道4仅位于电池组1的一侧，其设计合理，结构简单，有利于减少能耗，使液冷装置的结构更加紧凑。其中，脉动热管3是一种内部充有工质的蛇形毛细管路，工质在脉动热管内以气塞-液塞两相间隔的状态存在；工质在蒸发段301吸热汽化导致气塞的膨胀和液塞的分裂，推动工质向冷凝段302流动；工质在冷凝段302放热冷凝，使得气塞破裂，压力降低，由此在蒸发段301和冷凝段302之间形成了压差，驱动工质在脉动热管3内往复运动，实现热量的传递；脉动热管3工作过程无需外界做工，有助于减少能耗；该结构也避免了冷却通道4与电池组1的直接接触，解决了因冷却通道4漏液所带来的安全隐患，且有利于冷却通道4布置的简化。如图4所示，所述脉动热管3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池液冷装置，其特征在于：包括电池组、电池套筒、脉动热管和内部具有冷却液的冷却通道；所述电池组设置于电池套筒中，所述脉动热管的蒸发段与电池套筒的外壁连接，所述脉动热管的冷凝段与冷却通道连接。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池液冷装置，其特征在于：包括电池组、电池套筒、脉动热管和内部具有冷却液的冷却通道；所述电池组设置于电池套筒中，所述脉动热管的蒸发段与电池套筒的外壁连接，所述脉动热管的冷凝段与冷却通道连接。2.根据权利要求1所述的动力电池液冷装置，其特征在于：所述脉动热管的蒸发段和冷凝段之间具有呈90°的夹角。3.根据权利要求1所述的动力电池液冷装置，其特征在于：所述电池套筒包括两张U型侧板和两张呈波浪形的导热板，两张所述导热板相对设置，且两张导热板通过U型侧板连接为一体，所述导热板具有若干凸起部和若干凹部，所述凸起部和凹部依次交替连接，以使导热板的外轮廓呈波浪形，所述电池组设置于电池套筒中并与导热板的凸起部紧密贴合，所述脉动热管的蒸发段设置于电池套筒的外侧并与导热板的凹部紧密贴合。4.根据权利要求3所述的动力电池液冷装置，其特征在于：所述U型侧板和导热板均采用刚性导热材料制成...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘云华，何林峰，谭梅鲜，梁嘉林，熊瑭，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44