[实用新型]一种用于大容量电池的热交换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于大容量电池的热交换装置。

背景技术

随着全球范围内能源形势的日益严峻和人们环保意识的不断增强，作为新能源的锂电池越来越受重视。锂电池因其能量密度高、循环特性好而常被用作电动汽车的动力来源。电动汽车在行驶过程中会不定时出现大功率的充放电现象，在此过程中，大容量锂电池会伴随较严重的发热现象；而锂电池的使用需要在一定的温度范围内，过高或者过低的使用温度都会对锂电池的工作性能和使用寿命造成不利影响，同时还容易带来安全隐患。

因此，需要对锂电池进行冷却处理，现有技术中的冷却装置主要有风冷系统和液冷系统。风冷系统以空气为冷却介质，利用流动的空气将锂电池产生的热量带走；液冷系统则通过换热管内的液体冷却介质将锂电池产生的热量带走。

现有技术中利用换热管内的冷却介质对电池进行冷却时，换热管通常占用了电池模块的空间，容易对电池模块的布置产生不利影响。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于大容量电池的热交换装置，包括换热体，在换热体内部设置换热管；所述换热体是电池箱体的一部分；所述换热体包括相对的A面和B面，A面为换热体的换热接触面且为平面，B面为电池箱体外壁的一部分，所述换热体上设置换热管的区域向B面的外侧凸起。

换热体的换热接触面为平面，换热体上设置换热管的区域在远离换热体的换热接触面的一侧向外凸起。

换热体的换热接触面是指，换热体上离电池模块最近，将电池模块的热量传递到换热管内的冷却介质的表面。通常，换热体的换热接触面为电池箱体内表面的一部分。

换热管在换热体铸造成型时设置在铸造模型内，成型后，换热管与换热体无缝贴合，导热面积大，同时使得换热管可靠的固定在换热体上，不受换热体抖动的影响，更不会从换热体中脱落；另外即使换热管内的冷却介质泄露也不会对电池模块产生影响，安全性高。为满足防腐蚀等要求，换热管采用防腐蚀材料。

换热管无间隙的固定在换热体内部，可以增大换热管与传热部件(换热体)的接触面积，有利于冷却过程的进行。

换热体的换热接触面为平面，一方面有利于电池模块的布置；另一方面也增大了电池模块和传热部件(换热体)的接触面积，有利于冷却过程的进行；另外，平整的换热接触面在降低对电池包伤害的同时可以节约导热绝缘液体或者导热胶的使用量。

换热体上设置换热管的区域在远离换热体的换热接触面的一侧向外凸起，便于换热管在换热体内的布置，还可以降低换热体的重量，节省材料；同时，换热体上换热管所在位置处的凸起可以起到加强筋的作用，提高换热体的强度和刚度；另外，换热体在换热管所在位置处向换热体一侧突出，还有利于对换热管内的冷却介质进行有效散热。

在本实用新型的一种实施方式中，换热管的截面为矩形。

矩形的换热管可以使得同等横截面积下比圆管有更大的外表面，更利于热量的传递；而且，相对与圆管顶部的线接触，矩形的换热管在顶部可以形成面接触，更有利于热量的传递。

在本实用新型的一种实施方式中，换热管为蛇形管。

在本实用新型的一种实施方式中，换热管的延伸形状与费马螺线的形状相同。

换热管的前一段由外围向中心延伸，后一段由中心向外围延伸；在同一方向上，换热管的相邻部分内冷却介质的流向总是相反的。在这样的结构中，冷却介质温度逐渐升高的前一段，依次与逆着冷却介质流动方向上冷却介质温度逐渐降低的后一段相邻近；这样的结构设置可以使换热管的冷却作用更加均匀。

在本实用新型的一种实施方式中，换热体是电池箱体的一部分，换热体的换热接触面与电池箱体内的电池模块接触；换热体位于电池模块的下方。

换热体的换热接触面与电池箱体内的电池模块接触,既包括换热接触面与电池模块直接接触，也包括换热接触面通过导热介质(例如导热胶)与电池模块间接接触。

在本实用新型的一种实施方式中，箱体内设置有导热胶，导热胶位于换热体的换热接触面上。

在本实用新型的一种实施方式中，箱体内设置有导热绝缘液体，使得电池模块底部浸没在导热绝缘液体内；导热绝缘液体选自硅油和变压器油中的至少一种。

箱体内填充的硅油和/或变压器油增大了传热面积，增强了冷却效果。

在本实用新型的一种实施方式中，换热管包括进液口和出液口，进液口和出液口设置在换热体的同侧；进液口与换热管的一端连接，出液口与换热管的另一端连接。

在本实用新型的一种实施方式中，箱体内发热量较多部位对应的换热管的设置密度大于发热量较少部位对应的换热管的设置密度。