[发明专利]基于电池包热设计的一种装置

说明书

本发明公开了基于电池包热设计的一种装置，包括具有敞口的箱体，所述箱体具有容纳电池模组的容纳腔部；所述容纳腔部的底部设有第一腔室，所述容纳腔部的两相对侧部均设有第二腔室，所述第一腔室与两个所述第二腔室连通；所述第一腔室和两个所述第二腔室内填充有相变介质；所述箱体还设有流通有冷却液的冷却通道；所述冷却通道位于所述第二腔室的外侧，且形成所述第二腔室的壁部的至少一部分与形成所述冷却通道的壁部换热配合；所述第一腔室为蒸发段，所述第二腔室为冷凝段。该装置采用液冷与相变相结合的双换热系统，能够提高电池模组的散热效率，有效控制电池模组内电池单体间温差，并且安全性高，结构简单。

技术领域

本发明涉及电池散热技术领域，特别是涉及一种基于电池包热设计的一种装置，该装置为相变与液冷结合的双换热系统。

背景技术

随着环保意识的深入，电动汽车成为汽车行业发展的趋势。电动汽车的性能和品质在很大程度上依赖于其所配置的电池模组的性能，而温度为影响电池包性能的主要因素之一。

电池模组的工作温度过高、过低，或者电池模组内温度不一致均产生问题；若电池模组温度过高，工作过程中电流通过和发生电化学反应产生的热量会导致电池包温度升高，影响其内阻、电压、SOC、可用容量和电池寿命等，可能导致安全隐患；若电池模组的电池单体温度不一致，电池模组产生的热量累积会造成各处温度不均匀，影响一致性、降低充放电循环效率，甚至导致电池单体热失控。因此，电池模组的冷却及减少电池模组温度差异，以使电池模组的工作温度维持在合适的范围内尤为重要。

目前对电池模组的冷却方式有风冷、相变材料冷却和液冷三种；其中，风冷的换热系数较小，无法应对热负荷量越来越大的电池模组的散热需求和复杂工况下电池模组的散热需求；相变材料因存在导热系数低、导热能力不强等问题，容易造成电池模组热量积累的问题；液冷方式虽然冷却速度快，但是存在漏液等安全问题。

有鉴于此，如何设计一种装置，能够提高电池模组的散热效率，有效控制电池模组内电池单体间温差，并且安全性高，成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供基于电池包热设计的一种装置，该装置能够提高电池模组的散热效率，有效控制电池模组内电池单体间温差，并且安全性高，结构简单。

为解决上述技术问题，本发明提供基于电池包热设计的一种装置，包括具有敞口的箱体，所述箱体具有容纳电池模组的容纳腔部；

所述容纳腔部的底部设有第一腔室，所述容纳腔部的两相对侧部均设有第二腔室，所述第一腔室与两个所述第二腔室连通；所述第一腔室和两个所述第二腔室内填充有相变介质；

所述箱体还设有流通有冷却液的冷却通道；所述冷却通道位于所述第二腔室的外侧，且形成所述第二腔室的壁部的至少一部分与形成所述冷却通道的壁部换热配合；

所述第一腔室为蒸发段，所述第二腔室为冷凝段。

本发明提供的基于电池包热设计的一种装置，采用相变介质冷却和液冷结合的方式对电池模组进行散热处理，也就是说，该装置实际上为相变加液冷的双换热系统；具体地，箱体具有容纳电池模组的容纳腔部，该容纳腔部的底部具有第一腔室，容纳腔部的两相对侧部均设有第二腔室，第二腔室与第一腔室连通，第一腔室和第二腔室内填充有相变介质，在第二腔室的外侧还设有冷却通道，冷却通道内流通有冷却液；其中，第一腔室为蒸发段，第二腔室为冷凝段，形成第二腔室的壁部的至少一部分与形成冷却通道的壁部换热配合；这样，电池模组放置于箱体的容纳腔部后，第一腔室位于电池模组的底部，第二腔室位于电池模组的侧部，电池模组产生的热量通过热传导传递至第一腔室，第一腔室内的相变介质吸热升温并汽化，汽化后的相变介质会向两侧的第二腔室流动，第二腔室与冷却通道进行热交换，使得第二腔室内呈气态的相变介质发生液化过程，液态的相变介质再回流至第一腔室，如此循环实现对电池模组散热的目的。