[发明专利]带类鱼鳞式翅片的导热环带及带该导热环带的复合散热装置

说明书

技术领域

本发明涉及动力电池散热技术领域，尤其是涉及一种带类鱼鳞式翅片的导热环带及带该导热环带的复合散热装置。

背景技术

动力电池如锂离子电池能量密度高，体积小，循环寿命较长，在摩托车、电动汽车上应用潜力和市场很大。然而由于锂离子电池在充放电过程中温度升高影响自身性能与循环寿命，过高的温度甚至引起热失控，导致自燃、爆炸等事故，而常规的钴酸锂电池温度需要控制在50摄氏度以内，以避免热失控，提高安全性。磷酸铁锂电池的工作温度虽然可以提升到60摄氏度或更高，但随着温度进一步上升，电池容量衰减明显，在高温下仍然会发生热失控和着火现象。因此动力锂离子电池散热技术的研究和实施尤为迫切。

散热系统通常采取风冷冷却。风冷散热系统体积小，但是散热效果非常有限。而相变材料通常是石蜡材料具有相变过程吸收潜热高、温升小、化学稳定性好、体积小、结构简单、价格低廉等优点，应用在动力锂离子电池上能降低电池温升速度、缓和热冲击，提高电池寿命和稳定性。但是相变材料导热率低，不能迅速、均匀地传热。

中国专利201210399617.6公开了一种电池模块，包括：多个方形电池单体；以及限定了大致蜿蜒形状的波纹翅片，所述波纹翅片带有交替的直线段和顶部段，使得所述多组电池单体中的至少一个设置在所述波纹翅片的限定在相邻直线段之间的区域中。该专利虽然具有一定的散热效果，但动力电池向翅片传热没有专门的紧固机制，导致接触缝隙和接触热阻较大，中心向外传热具有较大温差，不适合于带有相变材料的动力电池装置，也不适合于圆柱形电池，同时因为具有额外蜿蜒形状和结构强度，导致散热体积和重量都较大，实际应用性有限。

中国专利200910039125.4公开了一种带有相变材料冷却系统的动力电池装置，该装置包括螺钉、若干电池单体、箱盖通风孔、电极连接轴、箱体顶盖、侧面通风孔、框体；所述的电池单体是以电池作为基体，外部加装壳体；电池和壳体之间填充相变材料并采用绝缘橡胶密封；电池箱体开设通风孔散热。该专利通过填充相变材料虽然缓和了电池发热冲击，但是没有解决相变材料导热率低而导致散热速度慢和温度控制的缺点。

中国专利201110345442.6公开了一种LED灯太阳花散热器，包括圆形散热座和若干散热鳍片，在圆形散热座的外圆上排列有散热鳍片，其特征在于：还包括散热筋，在相邻两个散热鳍片之间连接有散热筋，所述散热筋为弧形。所述散热座由铜材料制成。该专利的散热鳍片通过挤压工艺制备而成，工艺相对复杂、耗时，且制得的散热鳍片重量过重，体积庞大，不能用于对重量、体积要求高的如汽车等的动力电池系统。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带类鱼鳞式翅片的导热环带及带该导热环带的复合散热装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种带类鱼鳞式翅片的导热环带，用于强化产热器件对外部环境的散热能力，所述的导热环带包括包裹产热器件的导热环带基体，该导热环带基体上设有多组冲压一体成型的类鱼鳞翅片。依靠圆周紧固力，导热环带基体能与电池单体等产热器件的壁面热接触良好，类鱼鳞翅片能增大产热器件与外部环境的换热面积，达到强化传热的目的，相比于挤压翅片而言，类鱼鳞翅片结构更为轻薄，体积和重量都比较小，适合于排列紧密的电池包系统，同时，类鱼鳞翅片通过导热环带基体直接冲压而成，材料成本和制造成本都大大降低。

所述的导热环带的材料优选为铝或铝合金，也可以为铜、铁等导热金属材料或石墨等非金属导热材料。

所述的类鱼鳞翅片的头部折弯成曲面结构，导热环带基体上的冲压孔呈矩形、圆形、椭圆形或菱形，头部折弯的类鱼鳞翅片具有更低的硬度和缓冲性能，当在外部猛烈冲撞等极端情况下，类鱼鳞翅片收到冲击即可通过局部弯曲变形来降低冲击强度和冲击波的传播，再加上类鱼鳞翅片与导热环带的一体式结构也能有效减少产热器件在单位面积收到的冲击力，从而多方面缓冲对产热器件的撞击强度，降低产热器件破损的几率，避免电池等产热器件刺破、短路、甚至爆炸，提高安全性能。

所述的类鱼鳞翅片在导热环带基体上呈错排或顺排设置，优选为错排设置，在强化传热的同时，减低对导热环带本身结构强度的影响，从而保证导热环带和电池充分接触。

一种带有导热环带的复合散热装置，包括包裹电池单体的导热环带，以及套设在导热环带外的外壳箱体，该外壳箱体与导热环带之间填充有相变材料。

所述的导热环带与电池单体之间还填充有界面导热材料。