CN221176375U - 一种采用热管散热bms电路板的锂电池组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于锂电池组技术领域，尤其涉及一种采用热管散热BMS电路板的锂电池组，包括金属外壳、电芯、BMS电路板，金属外壳内设有多个电芯，每个电芯各配置一个BMS电路板，其特征在于，所述BMS电路板上设有一套热管散热组件，包括热端导热块、冷端导热块和热管，热端导热块通过导热硅脂与BMS电路板上的功率元件紧密贴合，热端导热块内部设置若干根热管，热管的另一端设置于冷端导热块内，冷端导热块与金属外壳通过固定螺钉紧密贴合。本实用新型的有益效果是：热管散热结构可有效实现对BMS电路板功率元件的降温效果，有效控制锂电池组内的温度、实现锂电池组内不同位置的电芯温度的一致性、延长锂电池组的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于锂电池组技术领域，尤其涉及一种采用热管散热BMS电路板的锂电池组。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。受技术所限，目前以锂离子电池为主流。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。为了满足使用场合的要求，锂离子电池多以电池组的形式生产和销售，使其具有特定的公称电压和电池容量。
锂离子电池在使用中最怕过充过放。磷酸铁锂(LiFePO)出厂标准充电截止电压≤3.65V，放电截止电压≥2V。过充是指充电电压超过上限电压。过放电是指放电截止电压低于下限电压。锂离子电池过充后电池内会产生大量气体，使内部压力迅速升高，导致电池***。过放后，会使电池容量降低，电池寿命缩短，直接损坏导致电池报废。
由于锂电池本身的材料特性，不能过充、过放、过流、短路和超高低温充放电，所以锂电池的应用始终需要一个保护电路。BMS电路板的主要功能保证使用安全，基本保护要求有：过充保护、过放保护。加强保护有：过流保护、高温保护、低温保护、短路保护、反接保护。BMS电路板主要用于智能管理和维护各个电池单元，防止电池过充过放，延长电池使用寿命，监控电池状态。
目前BMS电路板普遍采用散热器自然散热，因为散热器距离外壳距离较远，内部空气封闭等原因，使BMS电路板的功率元件发热严重，降低了产品使用寿命。中国专利CN217334174U公开了一种便于散热的锂电池结构，包括盒体、散热固定结构和散热风扇结构，其中盒体为上端开口的空腔结构，上盖和盒体之间形成安装腔室，其中散热固定结构设置于盒体的底部，其内部设置有锂电池电芯，其中散热风扇结构对称设置于盒体内部内壁上，盒体上对应设置有多个通风孔。这种散热结构的缺点是需要占用较多的空间，影响电池的储能密度。对储能密度要求更高的场合，仅仅依靠放置腔内的自然导热，不能快速地将内部热能送出，导致内部温度明显高于外侧温度，即使提高通风流量甚至降低送风温度，也难以达到理想的散热效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种采用热管散热BMS电路板的锂电池组，克服现有技术的不足，通过采用热管散热结构对BMS电路板功率元件进行散热降温，使BMS电路板的表面温度降低，减少高温对产品寿命和工作可靠性的不利影响。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种采用热管散热BMS电路板的锂电池组，包括金属外壳、电芯、BMS电路板，金属外壳内设有多个电芯，每个电芯各配置一个BMS电路板，其特征在于，所述BMS电路板上设有一套热管散热组件，包括热端导热块、冷端导热块和热管，热端导热块通过导热硅脂与BMS电路板上的功率元件紧密贴合，热端导热块内部设置若干根热管，热管的另一端设置于冷端导热块内，冷端导热块与金属外壳通过固定螺钉紧密贴合。
进一步的，所述冷端导热块与金属外壳之间涂有导热硅脂。
进一步的，所述金属外壳为铝板、铝合金板或紫铜板的钣金结构。
进一步的，所述固定螺钉的钉帽与金属外壳之间设有复合垫圈。
进一步的，所述复合垫圈是由金属环和橡胶圈组合而成。
进一步的，所述热管的冷端侧高于热端侧，且冷端侧平行于热端侧。
进一步的，所述热管为紫铜管，外径4-10mm。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)热管散热结构可有效实现对BMS电路板功率元件的降温效果，有效控制锂电池组内的温度、实现锂电池组内不同位置的电芯温度的一致性、延长锂电池组的使用寿命。
2)改进后，经过在不同工况下实际测量，温度均有大幅度下降，功率元件的温升通常下降幅度在5-15℃左右，散热效果明显。
3)此结构结构紧凑，无需另外设置散热片等结构，尤其适用于高温高湿环境下的锂电池组应用场合，具有推广价值。
附图说明
图1是本实用新型实施例中热管散热结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本实用新型实施例使用状态示意图，金属外壳隐藏未示出。
图中：1-金属外壳，2-电芯，3-BMS电路板，4-热端导热块，5-冷端导热块，6-热管，7-固定螺钉，8-复合垫圈。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的具体实施例作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的具体实施例是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些具体实施例获得其他的具体实施例。
通常在此处具体实施例中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以无数种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在具体实施例中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。
见图1-3，是本实用新型一种采用热管散热BMS电路板的锂电池组实施例结构示意图，包括金属外壳1、电芯2、BMS电路板3，金属外壳1内设有多个电芯2，每个电芯2各配置一个BMS电路板3，BMS电路板3上设有一套热管散热组件，包括热端导热块4、冷端导热块5和热管6，热端导热块4通过导热硅脂与BMS电路板3上的功率元件紧密贴合，热端导热块4内部设置若干根热管6，热管6的另一端设置于冷端导热块5内，热管6的冷端侧高于热端侧，且冷端侧平行于热端侧。热管6为紫铜管，外径8mm，壁厚0.6mm。冷端导热块5与金属外壳1通过固定螺钉7紧密贴合。为了保证温度的传递效率，冷端导热块5与金属外壳1之间涂有导热硅脂。金属外壳1为铝板、铝合金板或紫铜板的钣金结构，金属外壳自身具有较高的导热性能是本实用新型技术方案的关键，方案中，金属外壳替代了常规的铝制散热器的功能，结构大为简化，使锂电池组的外形简洁美观。
为了防止使用环境中有水等进入电池组内部，在固定螺钉7的钉帽与金属外壳1之间设有复合垫圈8，复合垫圈8是由金属环和橡胶圈组合硫化而成，可选JB982-77标准产品，该复合垫圈8的优点是拆装后密封性能仍能保持，而常规的橡胶密封垫则会在多次拆装后，出现密封面磨损等因素导致密封性能下降。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种采用热管散热BMS电路板的锂电池组，包括金属外壳、电芯、BMS电路板，金属外壳内设有多个电芯，每个电芯各配置一个BMS电路板，其特征在于，所述BMS电路板上设有一套热管散热组件，包括热端导热块、冷端导热块和热管，热端导热块通过导热硅脂与BMS电路板上的功率元件紧密贴合，热端导热块内部设置若干根热管，热管的另一端设置于冷端导热块内，冷端导热块与金属外壳通过固定螺钉紧密贴合。
2.根据权利要求1所述的一种采用热管散热BMS电路板的锂电池组，其特征在于，所述冷端导热块与金属外壳之间涂有导热硅脂。
3.根据权利要求1所述的一种采用热管散热BMS电路板的锂电池组，其特征在于，所述金属外壳为铝板、铝合金板或紫铜板的钣金结构。
4.根据权利要求1所述的一种采用热管散热BMS电路板的锂电池组，其特征在于，所述固定螺钉的钉帽与金属外壳之间设有复合垫圈。
5.根据权利要求4所述的一种采用热管散热BMS电路板的锂电池组，其特征在于，所述复合垫圈是由金属环和橡胶圈组合而成。
6.根据权利要求1所述的一种采用热管散热BMS电路板的锂电池组，其特征在于，所述热管的冷端侧高于热端侧，且冷端侧平行于热端侧。
7.根据权利要求1所述的一种采用热管散热BMS电路板的锂电池组，其特征在于，所述热管为紫铜管，外径4-10mm，壁厚0.5-0.8mm。
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