基于电池包热设计的一种装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于电池包热设计的一种装置，包括具有敞口的箱体，所述箱体具有容纳电池模组的容纳腔部；所述容纳腔部的底部设有第一腔室，所述容纳腔部的两相对侧部均设有第二腔室，所述第一腔室与两个所述第二腔室连通；所述第一腔室和两个所述第二腔室内填充有相变介质；所述箱体还设有流通有冷却液的冷却通道；所述冷却通道位于所述第二腔室的外侧，且形成所述第二腔室的壁部的至少一部分与形成所述冷却通道的壁部换热配合；所述第一腔室为蒸发段，所述第二腔室为冷凝段。该装置采用液冷与相变相结合的双换热系统，能够提高电池模组的散热效率，有效控制电池模组内电池单体间温差，并且安全性高，结构简单。

A device based on the thermal design of battery pack

【技术实现步骤摘要】
基于电池包热设计的一种装置
本专利技术涉及电池散热
，特别是涉及一种基于电池包热设计的一种装置，该装置为相变与液冷结合的双换热系统。
技术介绍
随着环保意识的深入，电动汽车成为汽车行业发展的趋势。电动汽车的性能和品质在很大程度上依赖于其所配置的电池模组的性能，而温度为影响电池包性能的主要因素之一。电池模组的工作温度过高、过低，或者电池模组内温度不一致均产生问题；若电池模组温度过高，工作过程中电流通过和发生电化学反应产生的热量会导致电池包温度升高，影响其内阻、电压、SOC、可用容量和电池寿命等，可能导致安全隐患；若电池模组的电池单体温度不一致，电池模组产生的热量累积会造成各处温度不均匀，影响一致性、降低充放电循环效率，甚至导致电池单体热失控。因此，电池模组的冷却及减少电池模组温度差异，以使电池模组的工作温度维持在合适的范围内尤为重要。目前对电池模组的冷却方式有风冷、相变材料冷却和液冷三种；其中，风冷的换热系数较小，无法应对热负荷量越来越大的电池模组的散热需求和复杂工况下电池模组的散热需求；相变材料因存在导热系数低、导热能力不强等问题，容易造成电池模组热量积累的问题；液冷方式虽然冷却速度快，但是存在漏液等安全问题。有鉴于此，如何设计一种装置，能够提高电池模组的散热效率，有效控制电池模组内电池单体间温差，并且安全性高，成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供基于电池包热设计的一种装置，该装置能够提高电池模组的散热效率，有效控制电池模组内电池单体间温差，并且安全性高，结构简单。为解决上述技术问题，本专利技术提供基于电池包热设计的一种装置，包括具有敞口的箱体，所述箱体具有容纳电池模组的容纳腔部；所述容纳腔部的底部设有第一腔室，所述容纳腔部的两相对侧部均设有第二腔室，所述第一腔室与两个所述第二腔室连通；所述第一腔室和两个所述第二腔室内填充有相变介质；所述箱体还设有流通有冷却液的冷却通道；所述冷却通道位于所述第二腔室的外侧，且形成所述第二腔室的壁部的至少一部分与形成所述冷却通道的壁部换热配合；所述第一腔室为蒸发段，所述第二腔室为冷凝段。本专利技术提供的基于电池包热设计的一种装置，采用相变介质冷却和液冷结合的方式对电池模组进行散热处理，也就是说，该装置实际上为相变加液冷的双换热系统；具体地，箱体具有容纳电池模组的容纳腔部，该容纳腔部的底部具有第一腔室，容纳腔部的两相对侧部均设有第二腔室，第二腔室与第一腔室连通，第一腔室和第二腔室内填充有相变介质，在第二腔室的外侧还设有冷却通道，冷却通道内流通有冷却液；其中，第一腔室为蒸发段，第二腔室为冷凝段，形成第二腔室的壁部的至少一部分与形成冷却通道的壁部换热配合；这样，电池模组放置于箱体的容纳腔部后，第一腔室位于电池模组的底部，第二腔室位于电池模组的侧部，电池模组产生的热量通过热传导传递至第一腔室，第一腔室内的相变介质吸热升温并汽化，汽化后的相变介质会向两侧的第二腔室流动，第二腔室与冷却通道进行热交换，使得第二腔室内呈气态的相变介质发生液化过程，液态的相变介质再回流至第一腔室，如此循环实现对电池模组散热的目的。由上可见，该基于电池包热设计的一种装置通过相变介质与电池模组热交换，相变介质再与冷却通道内的冷却液热交换，最终实现对电池模组的降温，如此，无需对冷却液进行绝缘处理，可采用粘度较低的冷却液介质，以提高流速，从而提高换热效率，也避免了在电池模组内部设置密闭流道等结构，使得整个装置的结构简单，同时冷却液相关结构可位于整个装置的外侧设计，避免了因漏液等问题造成的安全隐患。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，每个所述第二腔室通过过渡腔室与所述第一腔室连通，所述第一腔室为绝热段。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，还包括设置于所述箱体内的换热板件，所述换热板件包括底板部和设于所述底板部两侧的侧板部，所述第一腔室形成于所述底板部，所述过渡腔室和所述第二腔室均形成于所述侧板部。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，所述换热板件设有多个。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，所述侧板部包括上侧板段和位于所述上侧板段内侧的下侧板段，所述上侧板段和所述下侧板段通过侧板连接段连接；所述上侧板段与所述电池模组不接触；所述过渡腔室形成于所述下侧板段，所述第二腔室形成于所述上侧板段和所述侧板连接段；或者，所述侧板部包括上侧板段和位于所述上侧板段下方的下侧板段，所述侧板部为直线状结构；所述上侧板段与所述电池模组不接触；所述过渡腔室形成于所述下侧板段，所述第二腔室形成于所述上侧板段。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，所述换热板件为一体空心结构，其内腔形成所述第一腔室、所述第二腔室及所述过渡腔室。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，所述上侧板段与形成所述冷却通道的壁部贴合以便于热交换。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，所述上侧板段与形成所述冷却通道的壁部之间涂抹有导热胶。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，还包括热管，所述热管包括位于所述容纳腔部底部的底部管段和位于所述容纳腔部的两相对侧部的侧部管段，所述底部管段的管腔形成所述第一腔室，所述侧部管段的管腔形成所述第二腔室。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，所述侧部管段通过侧部过渡管段与所述底部管段连接，所述侧部过渡管段的管腔形成过渡腔室，所述第二腔室通过所述过渡腔室与所述第一腔室连通；所述过渡腔室为绝热段。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，还包括设置于所述箱体内的导热板件，所述导热板件上固嵌有多根所述热管。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，所述热管凸出于所述导热板件的内板面和外板面，以使所述热管的所述底部管段的管壁能够与所述电池模组的底面接触配合，以及所述热管的所述侧部管段的管壁能够与形成所述冷却通道的壁部接触配合。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，所述侧部管段的管壁与形成所述冷却通道的壁部之间涂抹有导热胶。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，所述冷却通道包括两个冷却腔，两个所述冷却腔分别形成于所述箱体的两相对侧壁。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，所述冷却通道还包括连通两个所述冷却腔的冷却管。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，所述冷却腔自所述侧壁的第一端延伸至所述侧壁的第二端，所述冷却通道还具有冷却液进口和冷却液出口，所述冷却液进口和所述冷却液出口分别形成于两个所述冷却腔的第一端，两个所述冷却腔的第二端通过所述冷却管连通。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，所述冷却管位于所述箱体的靠近所述冷却腔第二端的端壁的外侧。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，还包括盖体，所述盖体和所述箱体配合以形成容纳所述电池模组的封闭空间；形成所述第一腔室的壁部与所述电池模组的底面相接触。如上所述的基于电池包热设计的一种装置，形成所述第一腔室的壁部与所述电池模组的底面之间涂抹有导热胶。如上所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于电池包热设计的一种装置，其特征在于，包括具有敞口的箱体(100)，所述箱体(100)具有容纳电池模组(500)的容纳腔部(100a)；/n所述容纳腔部(100a)的底部设有第一腔室(210a)，所述容纳腔部(100a)的两相对侧部均设有第二腔室(220a)，所述第一腔室(210a)与两个所述第二腔室(220a)连通；所述第一腔室(210a)和两个所述第二腔室(220a)内填充有相变介质(300)；/n所述箱体(100)还设有流通有冷却液的冷却通道；所述冷却通道位于所述第二腔室(220a)的外侧，且形成所述第二腔室(220a)的壁部的至少一部分与形成所述冷却通道的壁部换热配合；/n所述第一腔室(210a)为蒸发段，所述第二腔室(220a)为冷凝段。/n

【技术特征摘要】
1.基于电池包热设计的一种装置，其特征在于，包括具有敞口的箱体(100)，所述箱体(100)具有容纳电池模组(500)的容纳腔部(100a)；
所述容纳腔部(100a)的底部设有第一腔室(210a)，所述容纳腔部(100a)的两相对侧部均设有第二腔室(220a)，所述第一腔室(210a)与两个所述第二腔室(220a)连通；所述第一腔室(210a)和两个所述第二腔室(220a)内填充有相变介质(300)；
所述箱体(100)还设有流通有冷却液的冷却通道；所述冷却通道位于所述第二腔室(220a)的外侧，且形成所述第二腔室(220a)的壁部的至少一部分与形成所述冷却通道的壁部换热配合；
所述第一腔室(210a)为蒸发段，所述第二腔室(220a)为冷凝段。


2.根据权利要求1所述的基于电池包热设计的一种装置，其特征在于，每个所述第二腔室(220a)通过过渡腔室(220b)与所述第一腔室(210a)连通，所述过渡腔室(220b)为绝热段。


3.根据权利要求2所述的基于电池包热设计的一种装置，其特征在于，还包括设置于所述箱体(100)内的换热板件(200、200＇)，所述换热板件(200、200＇)包括底板部(210、210＇)和设于所述底板部(210、210＇)两侧的侧板部(220、220＇)，所述第一腔室(210a)形成于所述底板部(210、210＇)，所述过渡腔室(220b)和所述第二腔室(220a)均形成于所述侧板部(220、220＇)。


4.根据权利要求3所述的基于电池包热设计的一种装置，其特征在于，所述换热板件(200、200＇)设有多个。


5.根据权利要求3所述的基于电池包热设计的一种装置，其特征在于，所述侧板部(220)包括上侧板段(221)和位于所述上侧板段(221)内侧的下侧板段(222)，所述上侧板段(221)和所述下侧板段(222)通过侧板连接段(223)连接；所述上侧板段(221)与所述电池模组(500)不接触；
所述过渡腔室(220b)形成于所述下侧板段(222)，所述第二腔室(220a)形成于所述上侧板段(221)和所述侧板连接段(223)；
或者，所述侧板部(220＇)包括上侧板段(221＇)和位于所述上侧板段(221＇)下方的下侧板段(222)，所述侧板部(220＇)为直线状结构；所述上侧板段(221＇)与所述电池模组(500)不接触；
所述过渡腔室形成于所述下侧板段(222＇)，所述第二腔室形成于所述上侧板段(221＇)。


6.根据权利要求5所述的基于电池包热设计的一种装置，其特征在于，所述换热板件(200、200＇)为一体空心结构，其内腔形成所述第一腔室、所述第二腔室及所述过渡腔室。


7.根据权利要求6所述的基于电池包热设计的一种装置，其特征在于，所述上侧板段(221、221＇)与形成所述冷却通道的壁部贴合以便于热交换。


8.根据权利要求7所述的基于电池包热设计的一种装置，其特征在于，所述上侧板段(221、221＇)与形成所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭再武，娄岗，刘进程，黄河，张彪，言艳毛，
申请(专利权)人：湖南中车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43