[发明专利]一种电动汽车圆柱形锂电池的蛇形通道散热器

说明书

本发明属于强化传热技术领域，具体涉及一种电动汽车圆柱形锂电池的蛇形通道散热器。本装置包括：分配联箱，流体入口，蛇形管道，电池，汇集联箱，多孔介质，流体出口。本装置可满足电池放电时的散热，有效解决了电池温升过大的问题。

技术领域

本发明属于强化传热技术领域，具体涉及一种应用于电动汽车锂电池热管理领域的冷却装置。

背景技术

随着能源问题的日益紧张，生活环境的逐渐恶化，高污染，高能耗的传统汽车发展受到了限制。而新能源汽车具有的低能耗，低污染等优点受到了学者的广泛关注，新能源汽车的发展也得到了国家的大力支持。锂离子电池作为新能源汽车的动力源泉，在供能过程中由于极化反应会产生热量堆积从而影响电池寿命以及性能，甚至产生电池燃烧等安全问题，所以如何给锂电池散热成为了急需解决的问题。

目前锂电池的冷却方式主要有空气冷却，液体冷却，相变冷却和热管冷却。空气冷却通过改变空气流动方向和进出口流量来控制温度，相变冷却是将相变材料覆盖在电池壁面，利用其相变吸收热量来降低电池温度，热管冷却是利用工质汽化带走电池热量；液体冷却是利用冷却液的高比热容，通过泵驱动的方法带走电池表面热量，由于其出色的散热能力，可保证电池长时间处于理想状态等优点成为了学者们研究的对象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在单相对流换热的基础上，能够有效控制26650型号电池温升，温差，用于解决锂电池局部高温以及温差过大的散热器。

本发明设计了一种电动汽车圆柱形锂电池的蛇形通道散热器，其特征在于，如图1所示，包括入口(1)、分配联箱(2)、蛇形通道(4)、多孔介质(6)、出口(8)、汇集联箱(5)和圆柱形电池(3)；分配联箱(2)为空腔板状结构，分配联箱(2)一面的上部有与外部管路连接的流体入口(1)，相悖的另一侧与蛇形通道(4)的一端连通；

汇集联箱(5)为空腔板状结构，汇集联箱(5)一侧的上部有出口(8)，相悖的另一侧与蛇形通道(4)的另一端连通；蛇形通道(4)为蛇形状的空腔板状结构即空腔波纹板结构；分配联箱(2)和汇集联箱(5)平行，蛇形通道(4)位于分配联箱(2)和汇集联箱(5)之间，沿波纹长度方向蛇形通道(4)的一端与分配联箱(2)连接连通，另一端与汇集联箱(5)连接连通，在分配联箱(2)和汇集联箱(5)之间设有多个蛇形通道(4)，相邻的两个蛇形通道(4)之间波峰和波谷相对环抱成类柱状空腔，波谷和波峰相对组成顶点连接；在每个类柱状空腔中设有一个圆柱形电池(3)，总计有多个圆柱形电池(3)，在每个类柱状空腔中蛇形通道(4)与圆柱形电池(3)有相对的两个弧形类的环抱接触，蛇形通道(4)与圆柱形电池(3)之间也有空隙，所述的空隙内填充满多孔介质(6)；多个圆柱形电池(3)成阵列排布，且都与汇集联箱(5)平行，圆柱形电池(3)的轴向高度方向为散热器的高度方向。

在散热器的高度方向即每个蛇形通道(4)的高度方向布置有四条平行曲形肋片(7)，四条平行的曲形肋片(7)将每个蛇形通道(4)沿高度方向分隔成独立5个独立的流体通道，曲形肋片(7)的弯曲随蛇形通道(4)的弯曲而变化；其具体位置如图5和图6所示，作用是增大换热面积；

多孔介质(6)为中空的杆状结构导热装置，其轴向的高度方向与电池轴向平行且等高，多个平行的中空杆状结构紧密排列填满类柱状空腔中蛇形通道(4)与圆柱形电池(3)的空隙，使得蛇形通道(4)、多孔介质(6)、圆柱形电池(3)依次紧密接触，作用是增大换热面积，减小热积累，提高电池模块均匀性。

每一个圆柱形电池(3)均被其两侧的两个蛇形通道(4)所包住夹持；在沿液体工质走向即波纹长度方向,每条蛇形管道成正弦型分布，相邻两个蛇形通道(4)对应的波峰和波谷都与电池(3)表面成弧形结构平行环抱紧贴固定在一起。

分配联箱(2)和汇集联箱(5)之间设有6个蛇形通道(4)；每个蛇形通道(4)设有5个完整的波峰或波谷。