本實用新型涉及儲能器件的技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及到一種電池模組。
背景技術(shù):
隨著新能源汽車需求日益增長,電動汽車發(fā)生自燃爆炸等安全事故也日趨多發(fā)。電動汽車自燃和爆炸,究其原因,除電池本身問題外,控制電池溫度的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)也有著重要的聯(lián)系。某種程度上可以說,中國鋰電池的質(zhì)量水平已經(jīng)不低,在生產(chǎn)規(guī)模上更是世界第一,硬件設(shè)施已經(jīng)屬于先進(jìn)水平,但很多電池仍然只有兩三年的壽命,一個重要的短板還是在電池?zé)峁芾?,所以電池?zé)峁芾肀灰暈樾履茉雌嚨暮诵募夹g(shù),關(guān)系到電動汽車的安全性問題。
目前,市場上的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)主要是空氣冷卻和液體冷卻兩種方式。傳統(tǒng)的空氣冷卻最簡單和方便,但其冷卻表面換熱系數(shù)小,換熱效率低,難以滿足快速散熱的要求,另外一種液體冷卻方式的管道布置復(fù)雜且容易發(fā)生泄漏等問題,成本投入高且運行穩(wěn)定性較差。
真空腔均熱板技術(shù)與熱管的原理與理論架構(gòu)類似,都是利用真空/高壓/毛細(xì)作用傳導(dǎo)熱。均熱板是一個內(nèi)壁具微結(jié)構(gòu)的真空腔體,腔體里的冷卻液在低真空度的環(huán)境中呈現(xiàn)出極高的傳熱性能。一個50cm2,6mm厚的真空腔均熱板的熱傳密度可達(dá)115W/cm2,是銅熱管的10倍以上,真空腔均熱板比純銅基板具有更好的熱擴散性能,且尺寸外型非常靈活、可克服了方向性限制,可以全面提升了熱管理系統(tǒng)的效能。
傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱存在“死氣”區(qū)域,且噪音大、散熱效率低,而桑迪亞散熱架構(gòu)采用一種“空氣軸承式熱交換”技術(shù),桑迪亞散熱器由底座、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)和旋轉(zhuǎn)散熱鰭片組成,沒有了傳統(tǒng)的風(fēng)扇部分,但桑迪亞結(jié)構(gòu)的散熱效率比傳統(tǒng)熱管加鰭片的風(fēng)冷散熱器高出近900倍。
倘若企業(yè)研發(fā)出一種帶有真空腔均熱板和桑迪亞散熱器的電池模組,該企業(yè)會因電池模組具有結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)固、散熱效率高、占用空間小、能耗低、安全性高、工作噪音低等優(yōu)點而迅速占領(lǐng)市場。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種結(jié)合真空腔均熱板和桑迪亞散熱器、結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)固、散熱效率高、占用空間小、能耗低、安全性高、工作噪音低的電池模組。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型所提供的技術(shù)方案為:它包括有電池組件和用于為該電池組件散熱的散熱組件,所述電池組件由動力電池和電池箱外殼組成,動力電池置于電池箱外殼內(nèi)部并按照行列結(jié)構(gòu)整齊排列,所述散熱組件包括有桑迪亞散熱器外殼、桑迪亞散熱器以及真空腔均熱板,其中,桑迪亞散熱器套于桑迪亞散熱器外殼內(nèi)部并緊貼在真空腔均熱板頂部,真空腔均熱板插入動力電池之間的間隙,與動力電池表面緊密接觸;所述桑迪亞散熱器外殼、桑迪亞散熱器以及真空腔均熱板均通過螺栓與電池箱外殼固定連接。
進(jìn)一步地,所述桑迪亞散熱器由旋轉(zhuǎn)散熱鰭片、底座以及無刷電機組成;其中,旋轉(zhuǎn)散熱鰭片以無刷電機為中心繞圓分布,由無刷電機驅(qū)動,而該無刷電機通過旋轉(zhuǎn)軸與底座固定連接。
進(jìn)一步地,所述真空腔均熱板由散熱腔和吸熱腔組成,所述散熱腔呈并聯(lián)排列,并與吸熱腔垂直連接,該散熱腔以及吸熱腔內(nèi)部均設(shè)有真空高壓毛細(xì)層,所述真空高壓毛細(xì)層緊貼在最外層腔壁的內(nèi)側(cè)。
進(jìn)一步地,所述電池箱外殼設(shè)有正負(fù)極引線接口、散熱百葉窗、檢測引線接口、電池固定槽以及用于固定電池箱外殼的固定腳。
進(jìn)一步地,所述旋轉(zhuǎn)散熱鰭片與底座之間存在間隙。
進(jìn)一步地,所述動力電池通過串并聯(lián)連接,為方形電池、軟包電池等。
本實用新型采用真空腔均熱板,該均熱板內(nèi)設(shè)有真空高壓毛細(xì)層,其利用真空/高壓/毛細(xì)作用傳導(dǎo)熱,熱傳密度是銅熱管的10倍以上,比純銅基板具有更好的熱擴散性能,且尺寸外型非常靈活、克服了方向性限制,全面提升了熱管理系統(tǒng)的效能。
本實用新型中的桑迪亞散熱器采用一種空氣軸承式熱交換技術(shù),其中微小間隙層為桑迪亞散熱器上下兩部分提供非常優(yōu)良的機械穩(wěn)定性和有效的彈簧常數(shù),同面積散熱鰭片,桑迪亞結(jié)構(gòu)的散熱效率比傳統(tǒng)熱管加鰭片的風(fēng)冷散熱器高出近900倍,散熱效果優(yōu)良,可大幅度提高熱管理系統(tǒng)的傳熱性能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本方案結(jié)合真空腔均熱板和桑迪亞散熱器,利用真空高壓以及毛細(xì)作用傳導(dǎo)熱和空氣軸承式熱交換技術(shù),大幅度提升電池?zé)峁芾淼纳嵝阅堋⒑喕=M結(jié)構(gòu)、降低成本,提高電池模組的安全性能、續(xù)航能力和比能量,大大提升電池模組的能源利用率。
附圖說明
圖1為本實用新型一種電池模組的立體圖;
圖2為本實用新型一種電池模組的分解圖;
圖3為本實用新型中桑迪亞散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實用新型中桑迪亞散熱器的剖視圖;
圖5為圖4中A處的局部放大圖;
圖6為本實用新型中真空腔均熱板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本實用新型中真空腔均熱板的剖視圖;
圖8為圖7中B處的局部放大圖;
圖9為本實用新型中電池箱外殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1—電池組件,1-1—動力電池,1-2—電池箱外殼,1-2-1—正負(fù)極引線接口,1-2-2—散熱百葉窗,1-2-3—檢測引線接口,1-2-4—電池固定槽,1-2-5—固定腳,2—散熱組件,2-1—桑迪亞散熱器外殼,2-2—桑迪亞散熱器,2-2-1—旋轉(zhuǎn)散熱鰭片,2-2-2—底座,2-2-3—無刷電機,2-3—真空腔均熱板,2-3-1—散熱腔,2-3-2—吸熱腔,3—真空高壓毛細(xì)層,4—腔壁。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明:
參見附圖1至2所示,本實施例所述的一種電池模組,它包括有電池組件1和用于為該電池組件1散熱的散熱組件2,所述電池組件1由動力電池1-1和電池箱外殼1-2組成,動力電池1-1置于電池箱外殼1-2內(nèi)部并按照行列結(jié)構(gòu)整齊排列,所述散熱組件2包括有桑迪亞散熱器外殼2-1、桑迪亞散熱器2-2以及真空腔均熱板2-3,其中,桑迪亞散熱器2-2套于桑迪亞散熱器外殼2-1內(nèi)部并緊貼在真空腔均熱板2-3頂部,真空腔均熱板2-3插入動力電池1-1之間的間隙,與動力電池1-1表面緊密接觸;所述桑迪亞散熱器外殼2-1、桑迪亞散熱器2-2以及真空腔均熱板2-3均通過螺栓與電池箱外殼1-2固定連接。
所述動力電池1-1通過串并聯(lián)連接,采用方形電池。
參見附圖3至5所示,本實施例所述桑迪亞散熱器2-2由旋轉(zhuǎn)散熱鰭片2-2-1、底座2-2-2以及無刷電機2-2-3組成;其中,旋轉(zhuǎn)散熱鰭片2-2-1以無刷電機2-2-3為中心繞圓分布,由無刷電機2-2-3驅(qū)動,而該無刷電機2-2-3通過旋轉(zhuǎn)軸與底座2-2-2固定連接;工作時,無刷電機2-2-3驅(qū)動旋轉(zhuǎn)散熱鰭片2-2-1高速旋轉(zhuǎn),空氣被吸入桑迪亞散熱器2-2圓形中間沒有鰭片的部分,然后以圓點為中心,空氣呈放射性散開,被離心力抽離到密集的旋轉(zhuǎn)散熱鰭片2-2-1當(dāng)中,然后帶著熱量離開桑迪亞散熱器2-2。旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)高速逆時針旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生強大的離心力,借助流線型設(shè)計和離心力,將包裹在旋轉(zhuǎn)散熱鰭片2-2-1周圍的死氣層撕裂、壓縮,且有效避免污垢的沉積;在無刷電機2-2-3高速轉(zhuǎn)動的過程中,由于旋轉(zhuǎn)散熱鰭片2-2-1與底座2-2-2之間存在間隙,避免了金屬間的摩擦,提高了換熱效率和機械穩(wěn)定性,降低了噪音,當(dāng)間隙足夠小,且對流速度非??斓臅r候,其熱傳導(dǎo)效率將提升數(shù)倍,這種微小間隙層為桑迪亞散熱器2-2上下兩部分提供非常優(yōu)良的機械穩(wěn)定性和有效的彈簧常數(shù),在同面積散熱鰭片的情況下,桑迪亞結(jié)構(gòu)的散熱效率比傳統(tǒng)熱管加鰭片的風(fēng)冷散熱器高出近900倍。
參見附圖6至8所示,本實施例所述真空腔均熱板2-3由散熱腔2-3-1和吸熱腔2-3-2組成,所述散熱腔2-3-1呈并聯(lián)排列,并與吸熱腔2-3-2垂直連接,該散熱腔2-3-1以及吸熱腔2-3-2內(nèi)部均設(shè)有真空高壓毛細(xì)層3,真空高壓毛細(xì)層3緊貼在最外層腔壁4的內(nèi)側(cè),真空高壓毛細(xì)層3里的冷卻液在低真空度的環(huán)境中呈現(xiàn)出極高的傳熱性能,利用真空/高壓/毛細(xì)作用傳導(dǎo)熱,其熱傳密度是銅熱管的10倍以上,比純銅基板具有更好的熱擴散性能,且尺寸外型非常靈活、克服了方向性限制,全面提升了熱管理系統(tǒng)的效能。
參見附圖9所示,本實施例所述電池箱外殼1-2設(shè)有正負(fù)極引線接口1-2-1、散熱百葉窗1-2-2、檢測引線接口1-2-3、電池固定槽1-2-4以及用于固定電池箱外殼1-2的固定腳1-2-5。
本實施例結(jié)合真空腔均熱板2-3和桑迪亞散熱器2-2,利用真空高壓以及毛細(xì)作用傳導(dǎo)熱和空氣軸承式熱交換技術(shù),大幅度提升電池?zé)峁芾淼纳嵝阅堋⒑喕=M結(jié)構(gòu)、降低成本,提高電池模組的安全性能、續(xù)航能力和比能量,大大提升電池模組的能源利用率。
以上所述之實施例子只為本實用新型之較佳實施例,并非以此限制本實用新型的實施范圍,故凡依本實用新型之形狀、原理所作的變化,均應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。