一种应用于动力电池散热的三维热管散热器制造技术

本申请公开了一种应用于动力电池散热的三维热管散热器，包括蒸发板、冷凝板和翅片热沉；所述蒸发板垂直地设置在所述冷凝板的一侧，所述翅片热沉设在所述冷凝板的另一侧，所述蒸发板、冷凝板都具有内腔，所述蒸发板和所述冷凝板内部连通形成密闭腔室，所述密闭腔室抽真空并填充有工质，所述蒸发板内还设有吸液芯，所述吸液芯与所述冷凝板的内腔连通；所述蒸发板包括主蒸发板和若干副蒸发板，所述主蒸发板沿所述冷凝板的中线设置，所述副蒸发板均匀地设置在所述主蒸发板两侧，所述主蒸发板与所述副蒸发板内部连通，相邻的副蒸发板与主蒸发板、冷凝板形成电池储存腔。本申请能够保证每一块电池得到相同的散热效果，避免独立热管散热各有差异的问题。

A three-dimensional heat pipe radiator for power battery cooling

The application discloses a three-dimensional heat pipe radiator for power battery heat dissipation, which includes an evaporation plate, a condensation plate and a fin heat sink; the evaporation plate is vertically arranged on one side of the condensation plate, the fin heat sink is arranged on the other side of the condensation plate, the evaporation plate and the condensation plate are all provided with an inner cavity, and the evaporation plate and the condensation plate are internally communicated to form a closed cavity, The sealed chamber is vacuumized and filled with working medium, and the evaporation plate is also provided with a liquid absorption core which is connected with the inner cavity of the condensation plate; the evaporation plate includes a main evaporation plate and a number of auxiliary evaporation plates, the main evaporation plate is arranged along the central line of the condensation plate, and the auxiliary evaporation plate is evenly arranged on both sides of the main evaporation plate, and the main evaporation plate and the auxiliary evaporation plate The plate is internally connected, and the adjacent auxiliary evaporation plate forms a battery storage cavity with the main evaporation plate and the condensation plate. The application can ensure that each battery has the same heat dissipation effect and avoid the problem of different heat dissipation of independent heat pipe.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于动力电池散热的三维热管散热器
本申请涉及电池散热
，尤其涉及一种应用于动力电池散热的三维热管散热器。
技术介绍
电池充放电时产生化学反应，电池温度升高，化学反应更加剧烈，如果不能及时带走产生的热量，化学反应难以控制，将会降低电池的使用寿命，甚至发生爆炸，安全性问题难以保证。汽车动力电池的最适温度在25-40℃之间，并且单体电池温差不要超过5℃。当今的主流方式有风冷、液冷、以及相变材料传热。单纯依靠风冷难以满足大倍率充放电，并且均温性不好；液冷散热方式的效率比较高，但是若要需要保证较好均温性，液冷流道布置会比较复杂，而且液冷也可能会产生泄露的风险；相变材料导热系数较低，并且会增加整体的质量，使电池的紧凑性降低。针对电池热管理，需要能够及时带走大部分热量，并且要均温能力较高，热管作为一种依靠相变传热的装置，尤其是近年来出现的二维散热的平板热管，能够保证满足散热的同时，还能达到一定的均温效果，结构简单，无运动部件，能够与电池紧凑的结构匹配。热管是一项依靠工质气液相变的潜热传热的装置，能传输的热量是最好的导热金属的几十倍甚至上百倍。三维平板热管是根据热管的原理设计的新型散热介质，其主要结构由外壳、吸液芯、工质等，其工作原理是蒸发端吸热气化，压力增加，蒸汽从高压区流向压力较低的冷凝端，在冷凝端热量由热沉带走，工质液化，依靠吸液芯以及重力的作用重新回流至蒸发端。然而现在的利用热管散热的电池热管理系统，仅仅只是简单的将多个独立热管与电池耦合后对热管冷凝端进行散热，对于包含多个单体电池的电池组，不同位置的热管获得的散热各有差异，因此各个单体电池之间会产生温差。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种三维热管，解决现有技术中不同位置的热管获得的散热各有差异，导致各个单体电池之间会产生温差的问题。有鉴于此，本申请提供了一种应用于动力电池散热的三维热管散热器，包括蒸发板、冷凝板和翅片热沉；所述蒸发板垂直地设置在所述冷凝板的一侧，所述翅片热沉设在所述冷凝板的另一侧，所述蒸发板、冷凝板都具有内腔，所述蒸发板和所述冷凝板内部连通形成密闭腔室，所述密闭腔室抽真空并填充有工质，所述蒸发板内还设有吸液芯，所述吸液芯与所述冷凝板的内腔连通；所述蒸发板包括主蒸发板和若干副蒸发板，所述主蒸发板沿所述冷凝板的中线设置，所述副蒸发板均匀地设置在所述主蒸发板两侧，所述主蒸发板与所述副蒸发板内部连通，同侧的所述副蒸发板相互平行，相邻的副蒸发板与主蒸发板、冷凝板形成电池储存腔。优选地，所述工质的充液率在所述密闭腔室容积的30％至60％之间。优选地，所述副蒸发板交错分布在所述主蒸发板的两侧，使所述主蒸发板和所述副蒸发板呈鱼骨形结构。优选地，所述副蒸发板与所述主蒸发板之间的夹角在40°至80°之间。优选地，所述吸液芯为泡沫铜。优选地，所述泡沫铜的孔隙率从冷凝板至蒸发板末端逐渐降低。优选地，所述冷凝板的表面设有疏水层。优选地，所述蒸发板表面设有硅脂层。优选地，所述翅片热沉为方形柱，所述方形柱交错分布在所述冷凝板上。优选地，在所述冷凝板在与所述翅片热沉连接的一侧的上端设有风扇。与现有技术相比，本申请实施例的优点在于：本申请提供的三维热管主要包括整体结构为鱼骨形结构的蒸发板，冷凝板和翅片热沉结构，蒸发板与冷凝板垂直设计，形成密闭腔室，密闭腔室抽成真空状态并填充工质，工质吸收电池产生的热量后汽化，蒸发至冷凝板处，冷凝板的一侧设有翅片热沉和风扇，能够释放热量将工质液化，液化后的工质在重力以及泡沫铜吸液芯的毛细力作用下重新回到蒸发板内。本申请的蒸发板呈鱼骨形分布，装入电池后，蒸发板上每一处蒸发端都与相同的冷凝端相连通，同一冷凝端的散热效果相同，使得不同位置的蒸发板散热效果一致，保了证电池的散热更加均匀，各个单体电池间相互的温差降低，提高了充放电时的均温性。附图说明为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请的整体结构示意图；图2为本申请与电池装配整体结构的示意图；图3位本申请的后视图。图中：1-主蒸发板；2-副蒸发板；3-冷凝板；4-翅片热沉；5-电池。具体实施方式下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。实施例1请参阅图1–图3，本实施例提供了一种应用于动力电池散热的三维热管散热器，包括蒸发板、冷凝板3和翅片热沉4，蒸发板包括主蒸发板1和若干副蒸发板2，蒸发板垂直的设置在冷凝板3的一侧，翅片热沉4设在冷凝板3的另一侧，蒸发板、冷凝板3都具有内腔，蒸发板、冷凝板3的内腔连通形成密闭腔室，密闭腔室抽真空并填充有工质，工质的充液率在该密闭腔室容积的30％至60％之间，即在密闭腔室内充填的工质的体积在密闭腔室容积的30％至60％之间，充液率的具体数值可根据具体的应用环境进行调整，蒸发板内设有吸液芯，吸液芯与冷凝板3的内腔连通。主蒸发板1沿冷凝板3的中线设置，副蒸发板2均匀地设置在主蒸发板1两侧，副蒸发板2与主蒸发板1之间的夹角为50°，主蒸发板1与副蒸发板2内部连通，相邻的副蒸发板2与主蒸发板1、冷凝板3形成电池储存腔，位于主蒸发板1同一侧的相邻副蒸发板2之间的距离即为电池的宽度，这个距离可以根据所存放电池的具体宽度进行设计，本实例中同一侧的相邻副蒸发板2相互平行，二者之间的距离为26mm，不同侧的副蒸发板2交错布置，在主蒸发板1不同侧相邻的副蒸发板2在纵向的距离为10mm，使主蒸发板1和副蒸发板2呈鱼骨形结构。本实施例中主蒸发板1、副蒸发板2和冷凝板3均采用厚度为1mm的铜或者铝，本实施例可存储十块电池，即在主蒸发板1的两侧分别均布有六块副蒸发板2，形成五个电池储存腔，主蒸发板1两侧合计为十个电池储存腔，主蒸发板1的高度为100mm，冷凝板3的宽度和高度分别为157.2mm与182mm。本实施例的主蒸发板1、副蒸发板2和冷凝板3的尺寸及副蒸发板2的数量都可以根据实际情况进行调整，例如，若再增加两块电池，就在主蒸发板1两侧各增加一块副蒸发板2，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于动力电池散热的三维热管散热器，其特征在于，包括蒸发板、冷凝板和翅片热沉；所述蒸发板垂直地设置在所述冷凝板的一侧，所述翅片热沉设在所述冷凝板的另一侧，所述蒸发板、冷凝板都具有内腔，所述蒸发板和所述冷凝板内部连通形成密闭腔室，所述密闭腔室抽真空并填充有工质，所述蒸发板内还设有吸液芯，所述吸液芯与所述冷凝板的内腔连通；所述蒸发板包括主蒸发板和若干副蒸发板，所述主蒸发板沿所述冷凝板的中线设置，所述副蒸发板均匀地设置在所述主蒸发板两侧，同侧的所述副蒸发板相互平行，所述主蒸发板与所述副蒸发板内部连通，相邻的副蒸发板与主蒸发板、冷凝板形成电池储存腔。

【技术特征摘要】
1.一种应用于动力电池散热的三维热管散热器，其特征在于，包括蒸发板、冷凝板和翅片热沉；所述蒸发板垂直地设置在所述冷凝板的一侧，所述翅片热沉设在所述冷凝板的另一侧，所述蒸发板、冷凝板都具有内腔，所述蒸发板和所述冷凝板内部连通形成密闭腔室，所述密闭腔室抽真空并填充有工质，所述蒸发板内还设有吸液芯，所述吸液芯与所述冷凝板的内腔连通；所述蒸发板包括主蒸发板和若干副蒸发板，所述主蒸发板沿所述冷凝板的中线设置，所述副蒸发板均匀地设置在所述主蒸发板两侧，同侧的所述副蒸发板相互平行，所述主蒸发板与所述副蒸发板内部连通，相邻的副蒸发板与主蒸发板、冷凝板形成电池储存腔。2.根据权利要求1所述的应用于动力电池散热的三维热管散热器，其特征在于，所述工质的充液率在所述密闭腔室容积的30％至60％之间。3.根据权利要求1所述的应用于动力电池散热的三维热管散热器，其特征在于，所述副蒸发板交错分布在所述主蒸发板的两侧，使所述主蒸发板和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长宏，赵雨亭，罗天成，王雪，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44