CN105703038B - 一种具有平板热管的电池模块及散热方法 - Google Patents

一种具有平板热管的电池模块及散热方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105703038B
CN105703038B CN201610220868.1A CN201610220868A CN105703038B CN 105703038 B CN105703038 B CN 105703038B CN 201610220868 A CN201610220868 A CN 201610220868A CN 105703038 B CN105703038 B CN 105703038B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flat
heat pipe
plate heat
fin
connecting plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610220868.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105703038A (zh
Inventor
蔡李花
李娩娩
方海峰
何晓崐
吴群彪
高进可
张洋
李昱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI KANSA REFRIGERATION EQUIPMENT Co.,Ltd.
Original Assignee
Jiangsu University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University of Science and Technology filed Critical Jiangsu University of Science and Technology
Priority to CN201610220868.1A priority Critical patent/CN105703038B/zh
Publication of CN105703038A publication Critical patent/CN105703038A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105703038B publication Critical patent/CN105703038B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6552—Closed pipes transferring heat by thermal conductivity or phase transition, e.g. heat pipes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有平板热管的电池模块及散热方法，所述电池模块包括壳体和多个电池单体，所述多个电池单体以层叠状设置在所述壳体中，还包括极耳固定装置、打包带、底部固定装置以及多个平板热管；每2个电池单体之间设置1个平板热管；打包带箍于极耳固定装置缺口及底部固定装置缺口内，将电池单体的封边固定于极耳固定装置通槽及底部固定装置通槽内。本发明方法通过低沸点液体受热发生汽化，并在翅片内部的边壁上冷凝，流向相变发生区域，满足液体蒸发所需要的液体供应，从而形成完整的循环，实现对电池的持续冷却，进而提高电池组的均热性能和散热性能。

Description

一种具有平板热管的电池模块及散热方法
技术领域
本发明涉及大容量锂离子电池技术领域，特别是具有平板热管的电池模块及散热方法。
背景技术
随着科技的进步和人类环境保护意识的增强，国内外的绿色能源产业已经进入了高速发展的阶段，电动车行业、通讯行业及某些特种行业都开始广泛的使用高能量大功率的锂离子电池做为电源，并对电源模块的重量比和体积比及安全性提出了很高的要求。长期以来，人们对电池的安全性、电池组的封装结构和生产效率等一直在进行各种研究。
锂电离子电池组电源是由多个锂离子电池单体组合封装而成。在大容量、高功率锂离子电源的生产中，通常是将电池单体进行串联组合实现高压，将电池单体进行并联组合提高容量。在大电流充放电工作过程中，由于电池的发热，电池组的热量累积，会导致电池一致性降低，电池芯产生膨胀，影响了电池成组后各电池的一致性和均衡性的重要指标，从而降低了电池的循环寿命。如何有效地对电池进行持续冷却、提高电池组的均热性能和散热性能，成为电池组封装结构设计要解决的另一重点难题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种具有平板热管的电池模块及散热方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种具有平板热管的电池模块，包括壳体和多个电池单体，所述多个电池单体以层叠状设置在所述壳体中，还包括极耳固定装置、打包带、底部固定装置以及多个平板热管；每2个电池单体之间设置1个平板热管；打包带箍于极耳固定装置缺口及底部固定装置缺口内，将电池单体的封边固定于极耳固定装置通槽及底部固定装置通槽内。
所述平板热管由基连板及翅片组成；基连板及翅片均为中空结构，且互相连通，基连板及翅片内充有沸点在30℃-40℃范围的低沸点液体。
所述平板热管、极耳固定装置及底部固定装置的材料的导热系数大于300W/m·℃。
所述平板热管、极耳固定装置及底部固定装置的外表面进行氧化处理或涂覆导热绝缘漆。
一种具有平板热管的电池模块的散热方法，所述平板热管由基连板及翅片组成；基连板及翅片均为中空结构，且互相连通，基连板及翅片内充有沸点在30℃-40℃范围的低沸点液体；在平板热管工作过程中，当基连板受到电池单体加热达到一定温度时，基连板中空部分的低沸点液体会发生汽化变为蒸汽；所述蒸汽沿着基连板中空部分运动至翅片中空部分，并在翅片中空部分进行分配，最终在翅片中空部分的边壁上冷凝后转化为液体；冷凝后的液体在毛细吸力的作用下沿着翅片中空部分回到基连板中空部分，并在基连板中空部分进行分配，流向相变发生区域，满足液体蒸发所需要的液体供应，从而形成完整的循环，实现对电池模块的持续冷却。
本发明提供的一种具有平板热管的电池模块及散热方法，在电池单体间设置了平板热管，平板热管由基连板及翅片组成；基连板及翅片均为中空结构，且互相连通，其内充有少量低沸点液体。在平板热管工作过程中，当基连板受到电池单体加热达到一定温度时，其内部的低沸点液体会发生汽化，汽化后的蒸汽沿着中空部分运动，并在翅片内部进行分配，在翅片内部的边壁上冷凝，冷凝后的液体在毛细吸力的作用下沿着中空部分回到基连板，并在其内部进行分配，流向相变发生区域，满足液体蒸发所需要的液体供应，从而形成完整的循环，实现对电池的持续冷却，进而提高电池组的均热性能和散热性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例电池模块的立体图。
图2是图1的***图。
图3是图1的剖视图。
图4是极耳固定装置的结构示意图。
图5是图4的剖视图。
图6是平板热管的结构示意图。
图7是图6的剖视图。
元件符号说明：
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明实施方式提供的一种具有平板热管的电池模块进一步的详细说明。
请一并参阅图1至图7，本发明提供一种具有平板热管的电池模块1，包括：极耳固定装置10、打包带30、底部固定装置40、多个电池单体20及多个平板热管50；每两电池单体20之间设置1个平板热管50；打包带30箍于极耳固定装置缺口102及底部固定装置缺口402内，进而将电池单体20的封边201压紧固定于极耳固定装置通槽101及底部固定装置通槽401内。
该电池单体20为软包装锂离子电池。每个电池单体20均为一能够独立进行充放电的锂离子电池。同一电池模块1的电池单体20具有基本一致的形状和尺寸，可以相互并联或串联。该电池单体20可包括极耳202，用于相互连接并与外电路连接进行充放电。为便于接线，同一电池模块1中所有电池单体20的极耳202均设置在该电池模块1的外侧面。该电池单体20四周有封边201，要薄于电池中间部分。
极耳固定装置10上设置有极耳固定装置通槽101及极耳固定装置缺口102；电池单体20上部的封边201置于极耳固定装置通槽101内，极耳202从该通槽内穿过；极耳固定装置缺口102用于对打包带30进行限位。极耳固定装置10为中空结构，其内充有少量沸点在30℃-40℃范围的低沸点液体(图未示)，可利用相变原理对极耳区域进行冷却和均热。
底部固定装置40的结构与极耳固定装置10相近，设置有底部固定装置通槽401及底部固定装置缺口402；电池单体20底部的封边201置于底部固定装置通槽401内；底部固定装置缺口402与极耳固定装置缺口102配合，可对打包带30进行限位。底部固定装置40亦为中空结构，其内充有少量低沸点液体(图未示)，可利用相变原理对电池底部区域进行冷却和均热。
本发明方法如下：平板热管50由基连板501及翅片502组成；基连板501与电池中间部分接触，翅片502与电池的侧面封边接触。基连板501及翅片502均为中空结构，且互相连通，其内充有少量低沸点液体(图未示)。在平板热管工作过程中，当基连板501受到加热达到一定温度时，其内部的低沸点液体会发生汽化，汽化后的蒸汽沿着中空部分运动，并在翅片502内部进行分配，在翅片502内部的边壁上冷凝，冷凝后的液体在毛细吸力的作用下沿着中空部分回到基连板501，并在其内部进行分配，流向相变发生区域，满足液体蒸发所需要的液体供应，从而形成完整的循环。
平板热管50、极耳固定装置10及底部固定装置40的材料可以为导热系数应大于300W/m·℃的材料，如金属，从而利于将电池单体20的热量导出。平板热管50、极耳固定装置10及底部固定装置40的外表面需进行氧化处理或涂覆一层耐高温导热绝缘漆，以保证其表面绝缘。

Claims (4)

1.一种具有平板热管的电池模块，包括壳体和多个电池单体，所述多个电池单体以层叠状设置在所述壳体中，其特征在于，还包括极耳固定装置、打包带、底部固定装置以及多个平板热管；每2个电池单体之间设置1个平板热管；打包带箍于极耳固定装置缺口及底部固定装置缺口内，将电池单体的封边固定于极耳固定装置通槽及底部固定装置通槽内；所述平板热管由基连板及翅片组成；基连板及翅片均为中空结构，且互相连通，基连板及翅片内充有低沸点液体，所述低沸点液体的沸点在30℃-40℃范围。
2.根据权利要求1所述的一种具有平板热管的电池模块，其特征在于所述平板热管、极耳固定装置及底部固定装置的材料的导热系数大于300W/m·℃。
3.根据权利要求1所述的一种具有平板热管的电池模块，其特征在于所述平板热管、极耳固定装置及底部固定装置的外表面进行氧化处理或涂覆导热绝缘漆。
4.一种基于权利要求1所述的具有平板热管的电池模块的散热方法，其特征在于所述平板热管由基连板及翅片组成；基连板及翅片均为中空结构，且互相连通，基连板及翅片内充有沸点在30℃-40℃范围的低沸点液体；在平板热管工作过程中，当基连板受到电池单体加热达到一定温度时，基连板中空部分的低沸点液体会发生汽化变为蒸汽；所述蒸汽沿着基连板中空部分运动至翅片中空部分，并在翅片中空部分进行分配，最终在翅片中空部分的边壁上冷凝后转化为液体；冷凝后的液体在毛细吸力的作用下沿着翅片中空部分回到基连板中空部分，并在基连板中空部分进行分配，流向相变发生区域，满足液体蒸发所需要的液体供应，从而形成完整的循环，实现对电池模块的持续冷却。
CN201610220868.1A 2016-04-11 2016-04-11 一种具有平板热管的电池模块及散热方法 Active CN105703038B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610220868.1A CN105703038B (zh) 2016-04-11 2016-04-11 一种具有平板热管的电池模块及散热方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610220868.1A CN105703038B (zh) 2016-04-11 2016-04-11 一种具有平板热管的电池模块及散热方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105703038A CN105703038A (zh) 2016-06-22
CN105703038B true CN105703038B (zh) 2018-04-13

Family

ID=56219809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610220868.1A Active CN105703038B (zh) 2016-04-11 2016-04-11 一种具有平板热管的电池模块及散热方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105703038B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018000438A1 (zh) * 2016-07-01 2018-01-04 深圳市大疆创新科技有限公司 电池及使用该电池的移动平台
CN106299544A (zh) * 2016-10-21 2017-01-04 法乐第(北京)网络科技有限公司 电池模组和电池包
CN109638376A (zh) * 2017-10-09 2019-04-16 大众汽车有限公司 电池
DE102017218248A1 (de) * 2017-10-12 2019-04-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriezellen-Modul, Sekundär-Batterie und Kraftfahrzeug
CN109830624A (zh) * 2019-01-22 2019-05-31 重庆交通大学 电池内循环热管理***
CN109860949B (zh) * 2019-01-22 2022-05-17 重庆交通大学 电池安全热管理装置
KR20220000637A (ko) * 2020-06-26 2022-01-04 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
CN113991215B (zh) 2021-10-28 2024-06-25 深圳市顺熵科技有限公司 一种动力电池模块及其动力电池包和热管理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102332622A (zh) * 2011-09-16 2012-01-25 司新民 均衡散热式动力蓄电池组
CN204333163U (zh) * 2015-01-28 2015-05-13 中国科学院工程热物理研究所 一种强制液冷的内置式电动汽车车用电池包散热装置
CN105118941A (zh) * 2015-08-13 2015-12-02 中航锂电（洛阳）有限公司 一种电池成组模块

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101575422B1 (ko) * 2013-12-11 2015-12-07 현대자동차주식회사 차량용 배터리

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102332622A (zh) * 2011-09-16 2012-01-25 司新民 均衡散热式动力蓄电池组
CN204333163U (zh) * 2015-01-28 2015-05-13 中国科学院工程热物理研究所 一种强制液冷的内置式电动汽车车用电池包散热装置
CN105118941A (zh) * 2015-08-13 2015-12-02 中航锂电（洛阳）有限公司 一种电池成组模块

Also Published As

Publication number Publication date
CN105703038A (zh) 2016-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105703038B (zh) 一种具有平板热管的电池模块及散热方法
CN208986137U (zh) 一种基于热管技术的电动汽车电池包散热装置
KR101108191B1 (ko) 배터리 팩
Rao et al. Experimental investigation on thermal management of electric vehicle battery with heat pipe
CN105934139B (zh) 大功率器件的工质接触式冷却***及其工作方法
CN203406391U (zh) 电池组的冷却兼加热结构
CN108140915A (zh) 电池模块、包括电池模块的电池组以及包括电池组的车辆
CN203351713U (zh) 电池组的冷却兼加热结构
CN108028441A (zh) 两相电池冷却***
CN104993183B (zh) 一种电池模块、电池模组及电池模组封装方法
CN106207309A (zh) 一种热管理装置及电池模组
WO2020150105A1 (en) Passively cooled high power electric cable, system and method
CN105846011B (zh) 一种适用于软包装锂离子电池的局部冷却电池模块
CN113241485B (zh) 一种增加相变换热的电池包
CN203503756U (zh) 基于平板环路热管的动力电池热管理***
CN105914427A (zh) 应用于储能装置的均温结构及装置
CN210381774U (zh) 散热板及光模块
Mahmud et al. Lithium-ion battery thermal management for electric vehicles using phase change material: A review
CN103794791A (zh) 一种连续相海绵状石墨烯材料及其制备方法
CN210430029U (zh) 板式加热冷却导热装置及采用该装置的可控温锂电池组
CN113224408A (zh) 一种散热性好的大容量电池
CN109830774A (zh) 自冷却散热集流体及动力电池电芯
CN110350270A (zh) 板式加热冷却导热装置及采用该装置的可控温锂电池组
CN109509852A (zh) 电池包
CN209056537U (zh) 一种液冷式电池组散热装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20160622

Assignee: Center for technology transfer Jiangsu University of Science and Technology

Assignor: JIANGSU University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Contract record no.: X2021980006173

Denomination of invention: Battery module with flat heat pipe and heat dissipation method

Granted publication date: 20180413

License type: Common License

Record date: 20210714

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract

Assignee: Center for technology transfer Jiangsu University of Science and Technology

Assignor: JIANGSU University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Contract record no.: X2021980006173

Date of cancellation: 20210826

EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211101

Address after: 201201 south area, building 7, No. 455, Jinfeng Road, Pudong New Area, Shanghai

Patentee after: SHANGHAI KANSA REFRIGERATION EQUIPMENT Co.,Ltd.

Address before: Meng Xi Road 212003 Zhenjiang city of Jiangsu province Jingkou District No. 2

Patentee before: JIANGSU University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

TR01 Transfer of patent right