一种脉动式热管动力电池复合散热装置制造方法及图纸

一种脉动式热管动力电池复合散热装置，其特征在于：包括箱体、通孔、箱体窄侧面散热口、箱体顶部散热口、脉动热管、固定支架、单体电池、相变材料；箱体内部有若干个电池模组；所述电池模组由若干个矩形单体电池组成、夹设于单体电池之间的脉动热管、填充在脉动热管及单体电池间的相变材料组成；所述箱体的窄侧面及顶端具有散热口；所述的风扇安装在箱体的宽侧面上的通孔上。所述的脉动热管的蒸发端与两侧的单体电池及单体电池间的相变材料密切接触，冷凝端穿过电池组，位于箱体顶板的下端。所述的脉动热管总是成对出现，且两个脉动热管的蒸发端相互靠近，蒸发端之间通过固定支架固定，冷凝端间相互远离。本发明专利技术具有散热量大、散热效率高、各单体电池之间温度均匀性好、加工简单等优点，且利用脉冲热管、相变材料与风冷技术的结合弥补了相变材料导热性能差、空气冷却换热效率低的缺点，从而进一步提高了动力电池的散热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种脉动式热管动力电池复合散热装置
本专利技术属于动力电池散热领域，特别提供一种脉动式热管动力电池复合散热装置。
技术介绍
“十三五”期间，为了实现我国由能源大国向能源强国转变的总体目标，汽车行业的升级与改造势在必行，目前，汽车行业的快速发展成为了我国能源需求供给缺口的一大原因；但我国的石油资源短缺，几乎一半的石油需求需要通过进口来解决；因此，大力发展以电动汽车为代表的新能源汽车，以电代油，是建设资源节约型社会、环境友好型社会和生态文明社会的重要措施，也是转变我国汽车发展方式，有效控制汽车尾气排放的根本途径。电池，作为电动汽车的核心部件，其性能优劣直接制约整车动力性、安全性和经济性。高温环境或者过大功率充、放电的情况下，整车电池模组温度会大幅上升，高温会导致电池的容量、寿命和能量效率的降低，若不及时散发热量，易出现热失控，甚至可能导致汽车起火或爆炸。目前，许多电池制造商和专家学者正在致力于电池的热量管理，直接空冷散热因其制作简单而较为流行，但其换热效率低且单体电池间不一致性较大等问题，这严重制约了动力电池的进一步发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种脉动式热管动力电池复合散热装置，与现有技术相比，具有散热量大，散热效率高，各单体电池之间温度均匀性好，加工简单等优点，且利用脉冲热管、相变材料与风冷技术的结合弥补了相变材料导热性能差、空气冷却换热效率低的缺点，从而进一步提高了动力电池的散热效率。本专利技术技术方案如下：一种脉动式热管动力电池复合散热装置，其特征在于：包括箱体、通孔、箱体窄侧面散热口、箱体顶部散热口、脉动热管、固定支架、单体电池、相变材料；箱体内部有若干个电池模组；所述电池模组由若干个矩形单体电池组成、夹设于单体电池之间的脉动热管、填充在脉动热管及单体电池间的相变材料组成；所述箱体的窄侧面及顶端具有散热口；所述的风扇安装在箱体的宽侧面上的通孔上。所述的脉动热管分为蒸发端和冷凝段，所述蒸发端与两侧的单体电池间填充相变材料，冷凝端穿过电池组，位于箱体顶部散热口的下端。所述的脉动热管的蒸发端与两侧的单体电池及单体电池间的相变材料密切接触，冷凝端穿过电池组，位于箱体顶板的下端。所述的脉动热管总是成对出现，且两个脉动热管的蒸发端相互靠近，蒸发端之间通过固定支架固定，冷凝端间相互远离。所述的风扇安装在箱体的宽侧面靠近脉动热管的冷凝段。所述的箱体是具有导热功能的铜板或铝板，位于箱体的窄侧面和顶端的散热口是矩形散热口。通过固定支架的分割，分割的部分形成单体电池-脉动热管-单体电池的三明治结构，中间间隙用相变材料填充，所述的固定支架为绝热材料。所述相变材料为可以是石蜡等单一材料，也可以是石墨、碳纤维或碳纳米管所组成的复合相变材料。本专利技术的单体电池、脉动热管不受材质与形状限制。与现有技术相比本专利技术的有益效果在于：本专利技术整体制作安装简单，具有散热量大，散热效率高，各单体电池之间温度均匀性好，加工简单等优点，且利用脉冲热管、相变材料与风冷技术的结合弥补了相变材料导热性能差、空气冷却换热效率低，从而进一步提高了动力电池的散热效率。附图说明图1为本专利技术脉动式热管动力电池复合散热装置结构示意图图2为本专利技术脉动式热管动力电池符合散热装置去除箱体后结构示意图图3为本专利技术脉动式热管动力电池符合散热装置去除箱体和部分电池组后结构示意图图4为本专利技术脉动式热管动力电池符合散热装置去除箱体后俯视图图5为本专利技术脉动式热管动力电池符合散热装置脉动热管结构示意图具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步具体详细描述。但本专利技术的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。实施例如图1至4所示，本专利技术提供一种脉动式热管动力电池符合散热装置，包括箱体1、通孔2、箱体窄侧面散热口3、箱体顶部散热口4、脉动热管5、固定支架6、单体电池7、相变材料8；箱体1内部有若干个电池模组；所述电池模组由若干个矩形单体电池7组成、夹设于单体电池7之间的脉动热管5、填充在脉动热管7及单体电池5间的相变材料8组成；所述箱体的窄侧面3及顶端4具有散热口；所述的风扇安装在箱体的宽侧面上的通孔2上。如图2所示，所述的脉动热管分为蒸发端9和冷凝段10，所述蒸发端9与两侧的单体电池7间填充相变材料8，冷凝端10穿过电池组，位于箱体顶部散热口4的下端。如图5所示，所述的脉动热管5总是成对出现，且两个脉动热管的蒸发端9相互靠近，蒸发端之间通过固定支架6固定，冷凝端10相互远离。如图3所示，通过固定支架6的分割，分割的部分形成单体电池7-脉动热管5-单体电池7的三明治结构，中间间隙用相变材料8填充，所述的固定支架为绝热材料。蒸发端9吸收电池释放的热量并将热量传递到冷凝端10，冷凝段10穿过电池组，与箱体窄侧面散热口3、箱体顶部散热口4配合释放热量；为了更好的吸收单体电池7释放的热量与平衡电池组内整体温度，在蒸发端9与单体电池7间填充了相变材料8；为避免热量回流，蒸发端9与冷凝段10之间为绝热段；为了更加快速有效的散热，需要加快空气流速，因此，在箱体1上设置了风扇孔2，风扇开启的数目根据电池功率而定。所述相变材料8为可以是石蜡等单一材料，也可以是石墨、碳纤维或碳纳米管所组成的复合相变材料，所选相变材料的熔点比所选用单体电池7允许的最高工作温度低5～20℃，高于当地环境温度；所述的箱体1、箱体窄侧面散热口3、箱体顶部散热口4以及固定支架6为一体式设计，材质为铜或铝合金。脉动热管5内的冷却工质，在脉动热管的蒸发端9和冷凝端10循环流动，从而将热量通过散热口3和4输出到外部环境中。根据单体电池7的放电倍率或产热量的多少决定开启风扇的数目进行强制散热。通过脉冲热管5、相变材料8与风冷技术的结合弥补了相变材料8导热性能差、空气冷却换热效率低等缺点，从而在提高了动力电池的散热效率的同时，保证了各个单体电池7温度的一致性。风扇的数量开启的多少由电池组放电倍率或产热量的大小决定，当动力电池组运行环境比较恶劣(如夏季)或者短时间大功率放电时，动力电池组的温度进而急剧升高时，箱体内相变材料层8无法满足电池组散热的需要，这时需开启风扇对冷凝端10进行强制冷却，加速热量的扩散，使电池组热量快速从脉冲热管5的蒸发端9向冷凝端10传递，达到了散热的目的。当电池组无需大功率放电时，热量降低，此时电池组的散热方式是依靠相变材料层8吸热与脉冲5通过散热口3和4对环境散热来实现。本专利技术未尽事宜为公知技术。上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉动式热管动力电池复合散热装置，其特征在于：包括箱体、通孔、箱体窄侧面散热口、箱体顶部散热口、脉动热管、固定支架、单体电池、相变材料；箱体内部有若干个电池模组；所述电池模组由若干个矩形单体电池组成、夹设于单体电池之间的脉动热管、填充在脉动热管及单体电池间的相变材料组成；所述箱体的窄侧面及顶端具有散热口；所述的风扇安装在箱体的宽侧面上的通孔上。/n

【技术特征摘要】
1.一种脉动式热管动力电池复合散热装置，其特征在于：包括箱体、通孔、箱体窄侧面散热口、箱体顶部散热口、脉动热管、固定支架、单体电池、相变材料；箱体内部有若干个电池模组；所述电池模组由若干个矩形单体电池组成、夹设于单体电池之间的脉动热管、填充在脉动热管及单体电池间的相变材料组成；所述箱体的窄侧面及顶端具有散热口；所述的风扇安装在箱体的宽侧面上的通孔上。


2.按照权利要求1所述的一种脉动式热管动力电池复合散热装置，其特征在于：所述的脉动热管的蒸发端与两侧的单体电池及单体电池间的相变材料密切接触，冷凝端穿过电池组，位于箱体顶板的下端。


3.按照权利要求1所述的一种脉动式热管动力电池复合散热装置，其特征在于：所述的脉动热管总是成对出现，且两个脉动热管的蒸发端相互靠近，蒸发端之间通过固定支架固定，冷凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：冼海珍，雷波，徐源，郭振宁，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11