冷却结构及电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于电池的冷却结构，包括：冷却板和均匀散热组件，冷却板位于电池模组的一侧，冷却板内具有冷却流道；均匀散热组件位于冷却板和电池模组之间，均匀散热单元包括多个热管单元，每个热管单元内具有独立的热管流道，多个热管单元沿冷却板的长度方向和/或宽度方向均匀间隔开设置。根据本实用新型专利技术实施例的用于电池的冷却结构，既具有常规液冷的结构优点，又具有热管高效传热的优点；提高冷板均温性，热管均温方式依靠温差驱动，自动均温方式可靠性更强、能耗更低；热管和电池模组直接接触，减小电池与外界散热热阻，同时冷却板散热性较大，能适应非稳态放电不均衡产热的热量瞬时有效缓冲。热的热量瞬时有效缓冲。热的热量瞬时有效缓冲。

【技术实现步骤摘要】
冷却结构及电池


[0001]本技术涉及电池领域，尤其是涉及一种冷却结构及电池。

技术介绍

[0002]目前电动汽车动力电池系统热管理方式主要采用自然冷却及液冷方式实现，随着电动汽车电池系统能量密度逐渐提高，自然冷却已经不能满足电池系统散热需求，而随着电池系统充电功率及放电功率逐渐增大，传统液冷在极端工况下也很难控制电池温度在合理范围内，主要原因在于目前液冷方式响应速度较慢，直冷介质由收到直冷指令到达到目标温度时间在15min以上，而电池系统在快充时，快充倍率较大，在高速行车时，电池系统放电倍率较大，电芯瞬时温升大，温升速率远大于液冷反应速率，因此目前液冷方式也很难将电池系统最高温度控制在理想温度内，目前主流热管理系统存在以下缺点：
[0003]1液冷系统响应速率低，不能满足电池系统快充及快放散热需求；
[0004]2液冷系统集成在箱体内部，存在防冻液泄漏风险，易引起电池系统短路；
[0005]3液冷系统能耗较高，降低电动车行驶里程；

技术实现思路

[0006]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种冷却结构，所述冷却结构充分利用了热管传热的能力，热管耦合冷却板使得热量传输极快，产生的热量迅速分布到冷却板。
[0007]根据本技术实施例的用于电池的冷却结构，包括：冷却板和均匀散热组件，所述冷却板位于电池模组的一侧，所述冷却板内具有冷却流道；所述均匀散热组件位于所述冷却板和所述电池模组之间，所述均匀散热单元包括多个热管单元，每个热管单元内具有独立的热管流道，多个所述热管单元沿所述冷却板的长度方向和/或宽度方向均匀间隔开设置。
[0008]根据本技术实施例的用于电池的冷却结构，既具有常规液冷的结构优点，又具有热管高效传热的优点；充分利用了热管传热的能力，热管耦合冷却板使得热量传输极快，产生的热量迅速分布到冷却板，因此该冷却结构可以很好地对电池模组进行冷却；电池模组产生的热量先被热管表面吸收，热管内的热量在其内部循环流动和冷凝，具有散热量大，散热效率高的效果；将电池模组、热管和冷却板依次设置，并且该冷却结构加工简单，不增加电池组固有空间，能高效的解决电动汽车动力电池散热的技术问题；冷却结构整体设计简单，利用电池模组和冷却板之间连接时的固有空间设置热管，通过冷却板和热管的耦合作用，电池模组产生的热量传递至热管内的蒸发端，再传递给冷凝端，通过冷凝端向冷却板散出，当电池模组需要冷却时，直冷系统开启，制冷剂通入到直冷管路中，同时由于电芯发热，与电芯接触处热管内部介质受热蒸发，气态介质向低温区扩散，气态介质遇冷冷凝放出热量提高低温区温度，提高冷板均温性，热管均温方式依靠温差驱动，自动均温方式可靠性更强、能耗更低；热管和电池模组直接接触，减小电池与外界散热热阻，同时冷却板散热
性较大，能适应非稳态放电不均衡产热的热量瞬时有效缓冲。
[0009]进一步地，所述电池模组包括多个电池单元，每个所述电池单元包括至少一个电池，每个所述电池单元与至少一个所述热管单元相对。
[0010]进一步地，至少两个所述热管单元构成单元组，多个所述电池单元与多个所述单元组一一对应。
[0011]进一步地，所述单元组内相邻的两个热管单元之间具有第一间隔距离，相邻的两个所述单元组之间具有第二间隔距离，所述第二间隔距离大于所述第一间隔距离。
[0012]进一步地，所述热管单元焊接在所述冷却板上。
[0013]进一步地，所述冷却流道包括相互独立的第一冷却流道和第二冷却流道，所述第一冷却流道沿所述冷却板的长度方向或者宽度方向对称设置。
[0014]进一步地，所述冷却板包括：上板、下板和位于所述上板和所述下板之间的冷却管，所述冷却管包括：第一冷却管和第二冷却管，所述第一冷却流道位于所述第一冷却管内；所述第二冷却流道位于所述第二冷却管内。
[0015]进一步地，所述电池模组包括多个电池单元，所述第一冷却流道和所述第二冷却流道均包括：进水管、出水和管支管，所述进水管和所述出水管均邻近所述第一冷却流道和所述第二冷却流道的对称轴，且沿所述对称轴延伸；所述支管位于所述电池模组的底部，所述支管与所述进水管和所述出水管连通，所述支管具有多个，多个所述支管与多个所述电池单元一一对应，每个所述支管沿对应的所述电池单元的外周缘延伸。
[0016]进一步地，多个所述支管相互独立，或者多个所述支管中相邻的两个支管联通。
[0017]根据本技术实施例的用于电池的冷却结构，热管设置于电池模组和冷却板之间，为冷却板吸收电池模组的热量起到充分均热的效果，热管利用液体相变将热量进行高效传递的装置，具有传热效率高，热阻小的优点，热管的传热性能要比传统金属传热装置高一个甚至多个数量级，因此，在冷却板和电池模组之间设置热管可以更加高效的散发热量；热管设置于电池模组和冷却板之间是对电池模组散热装置的全新设计，热管内的蒸发部位吸收热量产生的蒸汽进入热管内的低温区域冷凝释放潜热，使得电池模组可以实现良好的等温性，极大提高了液冷热管耦合冷却系统的散热效果；热管对电池模组的热量进行均衡后，通过冷却板进一步的将热量散发掉，具体地，通过冷却板内的冷却液对热管传递的热量进行吸收，冷却液在冷却管内进行循环流动，冷却液吸收热管上的热量后流出，经过降温后通过进水管再次循环使用进行吸热，冷却管的布置与电池模组的布置方式相对应，以便于对电池模组的热量进行针对性的吸收散热；该冷却结构既具有常规液冷的结构优点，又具有热管高效传热的优点；充分利用了热管传热的能力，热管耦合冷却板使得热量传输极快，产生的热量迅速分布到冷却板，因此该冷却结构可以很好地对电池模组进行冷却。
[0018]电池模组产生的热量先被热管表面吸收，热管内的热量在其内部循环流动和冷凝，具有散热量大，散热效率高的效果；将电池模组、热管和冷却板依次设置，并且该冷却结构加工简单，不增加电池组固有空间，能高效的解决电动汽车动力电池散热的技术问题；冷却结构整体设计简单，利用电池模组和冷却板之间连接时的固有空间设置热管，通过冷却板和热管的耦合作用，电池模组产生的热量传递至热管内的蒸发端，再传递给冷凝端，通过冷凝端向冷却板散出，当电池模组需要冷却时，直冷系统开启，制冷剂通入到直冷管路中，同时由于电芯发热，与电芯接触处热管内部介质受热蒸发，气态介质向低温区扩散，气态介
质遇冷冷凝放出热量提高低温区温度，提高冷板均温性，热管均温方式依靠温差驱动，自动均温方式可靠性更强、能耗更低；热管和电池模组直接接触，减小电池与外界散热热阻，同时冷却板散热性较大，能适应非稳态放电不均衡产热的热量瞬时有效缓冲。
[0019]根据本技术实施例的电池，包括上述的用于电池的冷却结构；电池通过上述冷却结构进行散热，该冷却结构既具有常规液冷的结构优点，又具有热管高效传热的优点，使得电池的散热效率得以提高；充分利用了热管传热的能力，热管耦合冷却板使得热量传输极快，产生的热量迅速分布到冷却板，因此该冷却结构可以很好地对电池模组进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电池的冷却结构(100)，其特征在于，包括：冷却板(1)，所述冷却板(1)位于电池模组(3)的一侧，所述冷却板(1)内具有冷却流道(11)；均匀散热组件(2)，所述均匀散热组件(2)位于所述冷却板(1)和所述电池模组(3)之间，所述均匀散热单元包括多个热管单元(21)，每个热管单元(21)内具有独立的热管流道，多个所述热管单元(21)沿所述冷却板(1)的长度方向和/或宽度方向均匀间隔开设置。2.根据权利要求1所述的用于电池的冷却结构(100)，其特征在于，所述电池模组(3)包括多个电池单元(31)，每个所述电池单元(31)包括至少一个电池，每个所述电池单元(31)与至少一个所述热管单元(21)相对。3.根据权利要求2所述的用于电池的冷却结构(100)，其特征在于，至少两个所述热管单元(21)构成单元组，多个所述电池单元(31)与多个所述单元组一一对应。4.根据权利要求3所述的用于电池的冷却结构(100)，其特征在于，所述单元组内相邻的两个热管单元(21)之间具有第一间隔距离，相邻的两个所述单元组之间具有第二间隔距离，所述第二间隔距离大于所述第一间隔距离。5.根据权利要求1所述的用于电池的冷却结构(100)，其特征在于，所述热管单元(21)焊接在所述冷却板(1)上。6.根据权利要求1所述的用于电池的冷却结构(100)，其特征在于，所述冷却流道(11)包括相互独立的第一冷却流道(11)和第二冷却流道(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，李彦良，代康伟，盛军，赵振洋，李舒扬，彭方爰，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：