[实用新型]一种液冷式圆柱电池热管理系统

说明书

一种液冷式圆柱电池热管理系统，包括传热框架和多个电池模块；传热框架由多块传热板组成，传热板之间形成若干安装电池模块的空间，传热板内设有供换热流体流动的液体流道；电池模块包括电池组、铝套片和热管，电池组由多个固定连接的电池单体组成，电池单体呈圆柱形，铝套片呈波浪状地环绕于电池组的外侧，铝套片包括多个弧形段，弧形段的内侧与电池单体的外表面贴合，热管包括位于中部的第一传导段和位于两端的第二传导段，第一传导段贴合于铝套片的外侧，第二传导段通过导热元件连接传热板的内侧。本实用新型换热效率高，安全性高，属于热管理系统领域。

技术领域

本实用新型涉及热管理系统，具体涉及一种液冷式圆柱电池热管理系统。

背景技术

随着化石燃料能源面临短缺，电动汽车逐渐成为交通行业关注的热点，而动力电池作为电动汽车主要的动力来源，其性能和安全性直接影响着电动汽车的发展。动力电池的工作条件存在一定温度范围，过高和过低的工作温度都将影响动力电池的性能及稳定。电池工作时会产生热量，若环境温度较高易使热量不断积累，进而引发电池热失控。动力电池在环境温度过低时工作则易损害电池内部结构。当电池模块温度不均，而整体结构紧凑不利于热量传递，各电池单体放电不均，影响电池组运行稳定。因此开展高效电池热管理技术研究对动力电池运行稳定尤为重要。

目前业内的研究主要以空冷结合热管和液冷作为主要的电池热管理形式，随着电池组能量密度提高，利用空气冷却难以适应高热流密度下的电池热管理。液冷的方式则面临系统的安全性和加工难度等问题，且易出现电池组温度分布不均的情况。因此现有技术难以满足电池热管理日益增长的安全、高效等需求。

热管具有良好的导热性能，体积小，广泛应用于狭小空间的热管理系统。热管利用汽液相变时吸收或释放大量潜热的原理实现高效传热，与液冷的方式结合，能在空间限制的条件下极大地提升传热效率，从而实现电池组安全稳定运行。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种传热效率较高的液冷式圆柱电池热管理系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种液冷式圆柱电池热管理系统，包括传热框架和多个电池模块；传热框架由多块传热板组成，传热板之间形成若干安装电池模块的空间，传热板内设有供换热流体流动的液体流道；电池模块包括电池组、铝套片和热管，电池组由多个固定连接的电池单体组成，电池单体呈圆柱形，铝套片呈波浪状地环绕于电池组的外侧，铝套片包括多个弧形段，弧形段的内侧与电池单体的外表面贴合，热管包括位于中部的第一传导段和位于两端的第二传导段，第一传导段贴合于铝套片的外侧，第二传导段通过导热元件连接传热板的内侧。

采用这种结构后，需要散热时，电池组的热量经铝套片和热管，传导到换热板，再由换热板内的换热流体带走，换热效率高，且用于冷却的换热流体位于板内，安全性高。

作为一种优选，热管为压扁型热管，热管的厚度为2mm～4mm，热管的两端沿热管的厚度方向折弯，热管两端的折弯方向均朝向相应的铝套片的方向。

作为一种优选，每个电池模块包括两根热管，两根热管分别位于铝套片的两侧，电池组中的多个电池单体呈线性排布。

作为一种优选，传热板包括第一纵向板、第二纵向板和多块横向板，第一纵向板和第二纵向板平行设置，横向板位于第一纵向板和第二纵向板之间，横向板的两端分别连接第一纵向板和第二纵向板，相邻两块横向板之间形成安装电池模块的空间；液体流道包括相互独立的第一流道和第二流道，第一流道和第二流道均为蛇形流道，同一横向板内的第一流道和第二流道内的换热流体的流动方向相反，第一流道进口位于第一纵向板的一端，第二流道进口位于第二纵向板上远离第一流道进口的一端。

作为一种优选，第一流道和第二流道均包括干路和多条平行的支路，多条平行的支路沿传热板的平面方向排布。

作为一种优选，干路的宽度为8mm～10mm，支路的宽度为2.5mm～3mm。