高散热锂电池制造技术

本实用新型专利技术涉及高散热锂电池，其壳体内设有若干竖向的电芯，壳体腔内设有液冷板或液冷管且填充有导热胶，电芯分别设置于若干电池模组中，相邻电池模组之间留有间隙且设有第一液冷板或第一液冷管，同一电池模组内的电芯排成若干行，相邻行电芯之间留有间隙且设有第二液冷板或第二液冷管，导热胶充满壳体腔内未被实体件占据的空间，且与液冷板和电芯表面始终保持良好的接触，将电芯表面的热量传导至液冷板，能够获得高散热效率，且构造相对简单，可用做动力/储能电池等。做动力/储能电池等。做动力/储能电池等。

【技术实现步骤摘要】
高散热锂电池


[0001]本技术涉及高散热锂电池，属动力/储能电池


技术介绍

[0002]现有动力/储能等用途下的锂电池（或称锂电池电池包）通常采用风冷或液冷方式进行散热降温，冷风或冷却液体流经电芯（单体电池）周围，将热能带走，实现散热降温的作用。例如，中国专利文献CN217334174U公开了一种便于散热的锂电池结构，包括盒体、散热固定结构和散热风扇结构，其中盒体为上端开口的空腔结构，且上端设置有上盖，所述上盖和所述盒体之间形成安装腔室，其中散热固定结构设置于所述盒体的底部，其内部设置有锂电池电芯，所述散热固定结构和所述盒体底部之间设置有软垫，其中散热风扇结构对称设置于所述盒体内部的左右两侧内壁上，所述盒体上对应散热风扇结构的位置设置有多个通风孔，据该文献介绍，这种产品通过将锂电池电芯设置于在电池散热结构内，同时这是散热风扇结构，弧形的电池散热结构更有利于电芯的热量排出，使锂电池的热量能够快速的排出。然而，这种散热结构不仅需要占用较多的空间，影响电池的储能密度，而且气流只从散热罩体外侧流过，不进入放置腔室，同时还由于风冷本身的制冷效率就不高，因此散热效果有限，不能满足电动汽车等动力或储能场合的散热需求。
[0003]相对于风冷，液冷是一种更高效的散热降温方式，已被用于电池包。例如，中国专利文献CN115000575A公开了一种动力电池液冷装置及电动车辆，该动力电池液冷装置包括上盖板、电芯固定支架、电芯组件、液冷板、电池包边框、下底板和加强支撑底板；上盖板、电池包边框和下底板匹配安装，上盖板、电池包边框和下底板构成电芯组件的安装空间；电芯组件包括多个电芯，电芯固定支架上设置有多个第一电芯安装槽，多个第一电芯安装槽和多个电芯一一匹配，第一电芯安装槽套接在电芯的第一部分，电芯固定支架抵接在电池包边框的限位槽内；液冷板设置有多个第二电芯安装槽，第二电芯安装槽套接在电芯的第二部分；加强支撑底板固定安装在下底板，这种动力电池液冷装置可以实现提高结构强度和冷却效率的技术效果。然而，这种产品的构造相对复杂，要同时兼顾电芯安装和电芯冷却的效果，液冷板的加工难度远高于常规的平板状液冷板；由于液冷板与电芯表面的接触为硬接触，不仅相关加工精度要求高，而且经过一段使用后，因胀缩和局部形变等现象的出现，难以维持应有的接触和导热效果，缝隙中的空气导热系数低，往往会对导热效果产生实质性影响；在电芯出现胀缩的情形时，由于液冷板在一侧的限制，电芯的中心位置会出现偏移。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术的上述缺陷，本技术提供了一种高散热锂电池，以提高锂电池的散热能力，简化散热构造。
[0005]本技术的技术方案是：高散热锂电池，其壳体内设有若干竖向的电芯，壳体腔内设有液冷板或液冷管且填充有导热胶。
[0006]优选地，所述电芯分别设置于若干电池模组中，相邻电池模组之间留有间隙且设有第一液冷板或第一液冷管，所述液冷板或液冷管包含第一液冷板或第一液冷管。
[0007]优选地，所述第一液冷板或第一液冷管连接外部循环管道，通过外部循环管道实现制冷介质（冷却液）的循环，所述外部循环管道上设有第一散热器。
[0008]优选地，同一电池模组内的电芯排成若干行，相邻行电芯之间留有间隙且设有第二液冷板或第二液冷管，所述液冷板或液冷管包含第二液冷板或第二液冷管。
[0009]优选地，所述第一液冷板和第二液冷板均竖立设置，所述第二液冷板垂直于第一液冷板且与第一液冷板连接，其内部介质通道与第一液冷板的内部介质通道连通，能够经第一液冷板连接外部循环管道。
[0010]优选地，所述第二液冷管垂直于第一液冷管且与第一液冷管连接，其管孔（内部介质通道）与第一液冷管的管孔（内部介质通道）连通，能够经第一液冷管连接外部循环管道。
[0011]优选地，所述壳体的底部和/或侧板嵌装有半导体制冷片，所述半导体制冷片的放热面（热端）朝外，制冷面（冷端）朝内且与壳体腔内填充的导热胶相接触，可以在壳体的底板上和/或侧板上设置用于嵌装半导体制冷片的孔洞（半导体制冷片安装孔）。
[0012]优选地，所述半导体制冷片的外侧设有第二散热器，所述第二散热器固定安装壳体上。
[0013]优选地，所述第二散热器采用单侧柱形鳍片散热片，包括基板和设置于基板一侧的若干柱形柱形鳍片，所述柱形鳍片的轴线垂直于基板，矩阵状排列，水平方向上和竖向上行列对齐。
[0014]优选地，所述第二散热器的基板面积大于相应半导体制冷片的面积（放热面面积），覆盖相应半导体制冷片的全部放热面及其周围的部分壳体表面。
[0015]优选地，所述壳体内固定安装有用于支承和固定电芯的支架，支架上设有用于安装电芯的安装孔。
[0016]优选地，支架包括上支架和下支架，电芯的上端安装固定在上支架上，下端安装固定在下支架上。
[0017]本技术的有益效果是：由于在壳体腔内填充了导热胶，导热胶充满壳体腔内未被实体件占据的空间，且与液冷板和电芯表面始终保持良好的接触，依靠导热胶的高导热特性，将电芯表面的热量传导至液冷板，导热胶包围在电芯和液冷板周围，实现了与电芯和液冷板之间的接触面积的最大化，进一步提高了导热能力；即使电芯或液冷板出现一定的形变或位移，导热胶也能够与其始终保持密切的接触，避免了出现间隙的可能性，有利于保持导热的长期有效性；同时，导热胶还能够起到一定的减振和维持平衡的作用，有助于延长电池包的使用寿命。
附图说明
[0018]图1是本技术基本构造的透视示意图；
[0019]图2是本技术一种实施方式的示意图；
[0020]图3是本技术另一种实施方式的示意图；。
具体实施方式
[0021]参见图1
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3，电池包的基本构造依据现有技术，电芯（单体锂电池）5为立式，通常可以单层设置，必要时，也可以多层设置。电芯可以设置为多个电池模组，模组的外形呈矩形，纵横对齐排列，同一模组内的电芯也采用阵状排列，设置成多行，相邻行的电芯相互对齐，形成矩形阵列，也可以交错分布，形成菱形阵列。
[0022]壳体腔内设置用于液冷的液冷板或液冷管2，依据设置的部位，可以分为第一液冷板或液冷管和第二液冷板或液冷管。
[0023]根据需要，可以在同一路径/间隙内设置多个上下并行的液冷管，也可以将液冷板视为多个上下并行的液冷管。
[0024]由各液冷板或液冷管连接而成的液冷介质通道可以依据液冷需求设置，依据通道形状和距离等合理进行各液冷板或液冷管的分布和连接，形成各路径上阻力及流量基本相同或者获得与相应区域液冷需求适宜的不同流量，并实现全部介质的有效循环。
[0025]例如，可以在所有模组之间的间隙中设置第一液冷板或液冷管，也可以选择在部分模组之间的间隙设置第一液冷板或液冷管。同一模组中，可以在所有行之间设置第二液冷板或液冷管，也可以每隔几行设置一个第二液冷板或液冷管。当需要设置位于模组内的第二液冷板或液冷管时，可以适当设置相应行之间的间距，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高散热锂电池，其壳体内设有若干竖向的电芯，其特征在于壳体腔内设有液冷板或液冷管且填充有导热胶。2.如权利要求1所述的高散热锂电池，其特征在于所述电芯分别设置于若干电池模组中，相邻电池模组之间留有间隙且设有第一液冷板或第一液冷管。3.如权利要求2所述的高散热锂电池，其特征在于所述第一液冷板或第一液冷管连接外部循环管道，通过外部循环管道实现制冷介质的循环，所述外部循环管道上设有第一散热器。4.如权利要求3所述的高散热锂电池，其特征在于同一电池模组内的电芯排成若干行，相邻行电芯之间留有间隙且设有第二液冷板或第二液冷管。5.如权利要求4所述的高散热锂电池，其特征在于所述第一液冷板和第二液冷板均竖立设置，所述第二液冷板垂直于第一液冷板且与第一液冷板连接，其内部介质通道与第一液冷板的内部介质通道连通，所述第二液冷管垂直于第一液冷管且与第一液冷管连接，其管孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙柏林，张永照，
申请(专利权)人：安徽明德源能科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：