[实用新型]一种基于热管的动力电池模组强化散热结构

说明书

本实用新型公开一种基于热管的动力电池模组强化散热结构，包括锂离子电池、铝板和扁平热管，所述多个锂离子电池以层叠排列的形式组成电池模组，任意相邻的两个锂离子电池之间设有一个带凹槽的铝板，铝板两侧面凹槽中分别嵌入扁平热管。本基于热管的动力电池模组强化散热结构中，将扁平热管与铝板相结合形成嵌合式结构置于电池模组内相邻的两个锂离子电池之间，其散热系统结构简单、紧凑，通过在扁平热管与锂离子电池之间设置带凹槽的铝板来强化传热，增大了锂离子电池与扁平热管之间的热流量，改善了现有热管与电池接触面积不足的问题，同时，本申请还在锂离子电池、扁平热管以及铝板三者两两之间的贴合面上添加导热硅胶，进一步降低了接触热阻。

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车动力电池散热技术领域，特别涉及一种基于热管的动力电池模组强化散热结构。

背景技术

在环境污染日益严重和自然资源日渐枯竭的严峻形势下，发展新能源汽车已经成为不可逆转的趋势，目前量产的新能源汽车主要包括纯电动汽车和混合动力汽车，与传统燃油汽车的主要不同之处在于其动力系统都包含了动力电池包作为唯一的动力储能装置或辅助动力装置。在各种类型的动力电池中，比能量和比功率高、自放电率低、容量大、无记忆效应的锂离子电池是车用动力电池的不二首选。但锂离子电池的性能受温度影响很大，在工作过程中其自身会释放热量导致电池的温升，同时新能源汽车上的电池包一般由上百节电池单体经串并联后形成，由于车身空间有限，电池包中的电池单体排列十分紧密，这就导致在电池包内部会产生热量的堆积，容易造成电池包局部过热和温度分布不均，影响电池的性能进而影响车辆性能。电池热安全问题是制约新能源汽车发展的关键因素之一，一个高效的电池包散热系统对保证新能源汽车的各项性能至关重要。

目前发展比较成熟的动力电池包散热技术主要有风冷和液冷，也是市面上新能源汽车主流的电池热管理方式。风冷和液冷都是利用冷却介质与电池散热表面发生对流换热带走电池热量，主要区别在于冷却介质的不同。风冷系统结构简单、成本低、重量轻，但换热效率低、均温性较差，难以满足电池大倍率放电下的散热需求。液冷比风冷的散热效果更好，但对系统密封性和冷却液性能要求较高，结构复杂，安装维护不易，制造和使用成本高。随着动力电池能量密度的提高和大规模集成化，面对各种复杂的道路工况，传统的散热技术越来越难以满足动力电池的散热需求，需开发更为高效快速的电池散热技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于热管的动力电池模组强化散热结构，该结构可使整个散热系统紧凑布置，同时实现高效传热和快速散热。

本实用新型的技术方案为：一种基于热管的动力电池模组强化散热结构，包括锂离子电池、铝板和扁平热管，所述多个锂离子电池以层叠排列的形式组成电池模组，任意相邻的两个锂离子电池之间设有一个带凹槽的铝板，铝板两侧面的凹槽中分别嵌入扁平热管。其中，铝板的最大表面四周边缘与锂离子电池最大表面的四周边缘平齐。

所述扁平热管包括蒸发段和冷凝段，且处于同一轴线，蒸发段内嵌于铝板凹槽，冷凝段伸出铝板外。

沿扁平管热管的轴线方向，所述扁平热管的总长度至少为蒸发段长度的1.6倍，冷凝段外伸于电池模组外。该结构中，扁平热管沿其轴线方向的导热系数最大。

所述铝板的两侧面交错开设有多个凹槽，位于铝板同一侧面上的各凹槽平行设置，每个凹槽内对应设置一根扁平热管，扁平热管的蒸发段与凹槽的内表面贴合，且贴合面上设有导热硅胶。其中，凹槽的形状与扁平热管的形状相适应，凹槽的尺寸略大于扁平热管的尺寸，从而预留出一定的空间以填充导热硅胶，各凹槽沿铝板最大长度方向等距平行排列。

所述扁平热管不与凹槽接触的蒸发段表面与锂离子电池最大表面贴合，且贴合面上也设有导热硅胶。

所述扁平热管为铜水烧结热管，包括铜质外壳、烧结铜粉式吸液芯和液态工质，烧结铜粉式吸液芯置于铜质外壳内壁，液态工质流动于热管管腔内。该扁平热管的内部结构及热传导原理与现有热管类似，采用扁平状的热管与铝板复合结构可加大热管与电池模组的接触面积，提高热量导出的效率。