[发明专利]一种利用脉动热管对圆环柱状电池散热的装置

说明书

本发明专利提供了一种利用脉动热管对圆环柱状电池散热的装置。主要包括箱体、箱体散热口、脉动热管、圆环柱状电池、电池固定架。脉动热管分为蒸发端和冷凝端，蒸发端穿过单体圆环柱形电池的中央圆柱状区域并与圆环柱状电池内壁形成中空区域，冷凝段伸出圆环柱状电池。单体圆环柱形电池的中空区域填充有液体或固体相变材料。脉动热管每转弯一次，在相互平行的蒸发端上就多增加一块单体圆环柱状电池，多个单体圆环柱状电池串联从而形成一个单体模块，多个单体模块形成整个电池模组。本发明利用巧妙的结构设计，充分结合脉动热管和相变材料在热管理方面的优势，既可以实现对电池内部温度较好的控制，也对电池表面温度进行很好的热量管理。

技术领域

本发明属于电池热管理技术领域，特别提供一种利用脉动热管对圆环柱状电池散热的装置。

背景技术

电池，作为电动汽车的核心部件，其性能优劣直接制约整车动力性、安全性和经济性。而温度是影响其性能的主要因素，主要体现在温度过高会加剧电池容量衰退，过高的温度甚至可能导致电池热失控；温度过低,电池功率、容量显著衰减，充放电效率下降；电池组中不同电池之间温度差异，会导致单体内阻、容量的不一致性和不均速老化，形成整个电池系统性能与寿命短板。因此，需要通过设计合理的热管理系统结构，使得电池工作在合适的温度范围内，并又能够有效控制单体电池间的温差。

目前，常见的电池热管理手段主要是通过被动式散热即通过直接风冷或在电池周围进行结构设计以增强散热，这种热管理方式能够很好的控制单体电池表面间的温度甚至能够很有效控制单体电池间的温差，但仍存在没有解决动力电池内部温度较高的问题，也就没有办法有效控制单体电池内部物质随着温度升高而发生一系列的伴随反应。

在公告号CN 110970686 A的中国发明专利中公开了一种带热管理功能的圆柱形锂离子电池，该专利利用相变材料配合导热绝缘密封块及导热绝缘柱可以有效降低电池最高温度，改善温度均匀性；在零度以下低温时，通过对电热丝短时电加热即可快速实现电芯达到安全充放电温度，并靠相变材料的保温作用能够维持一段时间。该专利设计巧妙，比较好的利用了相变材料自身潜热的特点，但相变材料导热性能差的特点仍制约了其发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种结构简单、散热性能好的利用脉动热管进行热量管理的圆柱形电池。利用巧妙的结构设计，充分结合脉动热管和相变材料在热管理方面的优势，既可以实现对电池内部温度较好的控制，也可对电池表面温度进行很好的热量管理。

本发明技术方案如下：

1、一种利用脉动热管对圆环柱状电池散热的装置，其特征在于：主要包括箱体、箱体散热口、脉动热管、圆环柱状电池、电池固定架。所述脉动热管分为蒸发端和冷凝端，所述蒸发端穿过单体圆环柱状电池的中央呈圆柱状区域并与之形成中空区域，所述冷凝段位于圆环柱状电池的外部。

2、所述的单体圆环柱状电池的中空区域根据实际需要决定是否填充有液体或固体相变材料。

3、所述的密封塞位于中空区域的两端，起固定和绝热作用。

4、所述的脉动热管每转弯一次，在相互平行的蒸发端上就多增加一块单体圆环柱状电池，多个单体圆环柱状电池串联从而形成一个单体模块，多个单体模块形成整个电池模组。

5、整个电池模组通过固定支架固定在箱体上。

6、当电池模组与箱体之间无相变材料添加时，所述箱体的顶端及侧面均设有散热口；当电池模組与箱体之间设有液体或固体相变材料时，所述箱体顶端及侧面均无散热口，所述的箱体为平板密封。

7、所述的脉动热管由高导热铜材或者轻质高导铝材制成。

与现有技术相比本发明的有益效果在于：本发明利用巧妙的结构设计，充分结合脉动热管和相变材料在热管理方面的优势，既可以实现对电池内部温度较好的控制，也对电池表面温度进行很好的热量管理。