CN218632229U - 基于顶部均热的刀片电池散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于顶部均热的刀片电池散热装置，包括相变散热组件、第一液冷板和刀片电池，刀片电池的极耳分别设置在刀片电池的左右两侧，相变散热组件相贴于刀片电池的上端，第一液冷板位于刀片电池的下侧，刀片电池的底部相贴于第一液冷板。该实用新型能够提高刀片电池的散热效率，平均热量分布，防止发生热失控事故，在动力电池模组散热领域具有广阔的发展前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池散热技术领域，尤其涉及一种基于顶部均热的刀片电池散热装置。
背景技术
随着锂电池不断占据新能源汽车的动力市场，从企业到社会，对锂电池的发展逐渐重视，无论是软包电池的多元化应用，还是方壳电池的标准化安装，都不但推动着锂电池的更进一步。在其中，刀片电池以其超高的能量密度开始成为市场的一大重要方向，然而，超长的电池背后，隐藏的是电池更大的不稳定性乃至安全隐患。动力电池极耳的严重发热是电池发展的一大重要困境，刀片电池极耳两侧分布的设计，在一定程度上解决了该问题，但当电池面临极端工况时，简单的底部液冷仍然很难使电池的热控达到要求。
实用新型内容
为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种基于顶部均热的刀片电池散热装置，能够提高动力电池模组的散热效率，平均热量分布，防止发生热失控事故。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型提供的一种基于顶部均热的刀片电池散热装置，包括相变散热组件、第一液冷板和刀片电池，刀片电池的极耳分别设置在刀片电池的左右两侧，相变散热组件相贴于刀片电池的上端，第一液冷板位于刀片电池的下侧，刀片电池的底部相贴于第一液冷板。
本实用新型优选地技术方案在于，相变散热组件为均热板。
本实用新型优选地技术方案在于，刀片电池设置有若干个，呈单列设置，均热板相贴于每个刀片电池的上端，每个刀片电池的底部相贴于第一液冷板。
本实用新型优选地技术方案在于，还包括第二液冷板，第二液冷板位于均热板的上侧，第二液冷板相贴于均热板。
本实用新型优选地技术方案在于，均热板与刀片电池之间、均热板与第二液冷板之间设置有导热层。
本实用新型优选地技术方案在于，导热层的材料为导热胶或导热泥。
本实用新型优选地技术方案在于，均热板内设置有散热工质，散热工质为去离子水。
本实用新型优选地技术方案在于，均热板为铜基均热板或铝基均热板。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提出一种基于顶部均热的刀片电池散热装置，在底部设有第一液冷板的刀片电池的顶部设置有相变散热组件，从而能够实现刀片电池上端面的快速均温化，降低极耳部分发热严重所带来的安全隐患。该结构有效提高相变散热组件的导热性能，充分发挥相变散热组件的相变导热优势，大幅提高了散热效率，使得刀片电池能够平均热量分布，从而使电池的热控达到要求，防止发生热失控事故。而且由于本实用新型的结构简单，适合通过在现有的刀片电池下设置有液冷板的产品的结构上改良而成，即可获得良好的散热效果，应用场景广阔。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例一的基于顶部均热的刀片电池散热装置的立体图；
图2为实施例一的基于顶部均热的刀片电池散热装置的左视图；
图3为实施例三的基于顶部均热的刀片电池散热装置的立体图；
图4为实施例三的基于顶部均热的刀片电池散热装置的左视图；
图5为实施例三的基于顶部均热的刀片电池散热装置的***图；
图6为实施例四的基于顶部均热的刀片电池散热装置的立体图；
图7为实施例四的基于顶部均热的刀片电池散热装置的左视图。
图中：
1-均热板；11-蒸发端；12-冷凝端；21-第一液冷板；211-进液口；212-出液口；22-第二液冷板；3-刀片电池；31-极耳。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例一
如图1-2所示，本实施例中提供的一种基于顶部均热的刀片电池散热装置，包括相变散热组件、第一液冷板21和刀片电池3。本实施例中，相变散热组件采用的是均热板1，均热板1为铜基均热板。刀片电池3的极耳31分别设置在刀片电池3的左右两侧，均热板1紧贴刀片电池3的上端，第一液冷板21位于刀片电池3的下侧，刀片电池3的底部紧贴第一液冷板21。由于第一液冷板21设置有进液口211和出液口212，里面的冷却液在第一液冷板21内部循环地流动，从而不断把均热板的热量带走，以实现刀片电池表面的快速均温。然而，由于冷却液在第一液冷板21内流经过程中被加热，导致出液口212的温度还是相对进液口211要高，因此，刀片电池3的局部区域之间还是会存在较大的温差，大约10-15℃。而本实施例中，均热板1的使用可以有效实现刀片电池表面的快速均温，均热板1的吸收热量的蒸发端11位于出液口212一侧，均热板1的释放热量的冷凝端12位于进液口211一侧，减少电池局部热集中，使得局部区域之间的最大温差控制在2-3℃，提高了电池使用寿命，充分发挥均热板的相变导热优势。而且由于本实施例的结构简单，适合通过在现有的刀片电池产品的结构上稍加改造而成，即可获得良好的散热效果。
优选地，均热板1内设置有散热工质，散热工质为电阻率18.2MΩ*cm的去离子水，抽真空处理后内部的真空度为7Pa。散热工质在冷凝后通过吸液芯的毛细作用回到蒸发端进行第二阶段的传热，实现一次***内部热循环。
实施例二
本实施例中提供的一种基于顶部均热的刀片电池散热装置，本实施例与实施例一的区别在于，相变散热组件采用的是平板热管，平板热管具有质量轻、良好的启动性和均温性的优势。
实施例三
如图3-5所示，本实施例中提供的一种基于顶部均热的刀片电池散热装置，本实施例与实施例一的区别在于，刀片电池3设置有若干个，呈单列设置，均热板1紧贴每个刀片电池3的上端，每个刀片电池3的底部紧贴第一液冷板21。本实施例中，刀片电池数目为十个，均热板为铝基均热板。均热板的长度等于单块刀片电池的长度，均热板的宽度等于刀片电池叠加形成的模组总长。
本实施例中，可以适用于多个刀片电池的应用场景，而且，本实施例的结构设置使得空间利用率高，能够进一步提高刀片电池散热装置的散热效率。
实施例四
如图6-7所示，本实施例中提供的一种基于顶部均热的刀片电池散热装置，本实施例与实施例三的区别在于，还包括第二液冷板22，第二液冷板22位于均热板1的上侧，第二液冷板22紧贴均热板1。通过设置第二液冷板，额外增加新的散热途径，可以进一步地把刀片电池的温度降低，以及把刀片电池的温差降低。
具体地，均热板1与刀片电池3之间、均热板1与第二液冷板22之间设置有导热层，可以进一步提高换热效率。
具体地，导热层的材料为导热胶。导热胶除了起到提高导热效果的作用，还可以起到固定连接的作用。
本实用新型是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。
Claims (8)
1.一种基于顶部均热的刀片电池散热装置，其特征在于：
包括相变散热组件、第一液冷板(21)和刀片电池(3)，所述刀片电池(3)的极耳(31)分别设置在所述刀片电池(3)的左右两侧；
所述相变散热组件相贴于所述刀片电池(3)的上端，所述第一液冷板(21)位于所述刀片电池(3)的下侧，所述刀片电池(3)的底部相贴于所述第一液冷板(21)。
2.根据权利要求1所述的刀片电池散热装置，其特征在于：
所述相变散热组件为均热板(1)。
3.根据权利要求2所述的刀片电池散热装置，其特征在于：
所述刀片电池(3)设置有若干个，呈单列设置；
所述均热板(1)相贴于每个所述刀片电池(3)的上端；
每个所述刀片电池(3)的底部相贴于所述第一液冷板(21)。
4.根据权利要求2所述的刀片电池散热装置，其特征在于：
还包括第二液冷板(22)；
所述第二液冷板(22)位于所述均热板(1)的上侧，所述第二液冷板(22)相贴于所述均热板(1)。
5.根据权利要求4所述的刀片电池散热装置，其特征在于：
所述均热板(1)与所述刀片电池(3)之间、所述均热板(1)与所述第二液冷板(22)之间设置有导热层。
6.根据权利要求5所述的刀片电池散热装置，其特征在于：
所述导热层的材料为导热胶或导热泥。
7.根据权利要求2所述的刀片电池散热装置，其特征在于：
所述均热板(1)内设置有散热工质，所述散热工质为去离子水。
8.根据权利要求2所述的刀片电池散热装置，其特征在于：
所述均热板(1)为铜基均热板或铝基均热板。
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