一种基于多孔介质的圆柱电池散热系统技术方案

技术编号:37643865 阅读:7 留言:0更新日期:2023-05-25 10:10
本发明专利技术公开一种基于多孔介质的圆柱电池散热系统,包括电池底盖以及与电池底盖正对设置的电池封壳,电池底盖顶端的中部固定设置有绝缘垫板,绝缘垫板上固定设置有均匀分布的换热隔板。本发明专利技术提供的一种基于多孔介质的圆柱电池散热系统,该圆柱电池散热系统采用中空式的电池排架来对圆柱锂电池进行排列摆放,电池排架中部可在风扇的驱动下,流通空气,圆柱锂电池直接与多孔介质接触,已到达快速对电池工作环境通风换热的目的,相邻电池排之间设有紧贴圆柱锂电池的换热隔板,换热隔板内循环流通冷却液,依靠多孔介质将电池工作时产生的热量传递至冷却水,并及时循环,排出电池模组,可快速实现对电池模组的换热,散热效果显著。散热效果显著。散热效果显著。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多孔介质的圆柱电池散热系统


[0001]本专利技术涉及圆柱锂电池散热
,尤其涉及一种基于多孔介质的圆柱电池散热系统。

技术介绍

[0002]圆柱状的锂电池是目前主流的电源器件,因其具有体积小、能量密度高以及携带方便的特点,在生产生活中有着广泛的应用。由于单个圆柱锂电池的电压通常在3.6

4.2V之间,因此为了满足电压使用需求,圆柱状的电池在使用时,需要整齐排列后串联,构成电池模组再使用。电池的卷芯内具备一定阻值的内阻,在电池模组使用过程中,会产生热量,位于电池模组内部的圆柱电池,无法直接与空气接触换热,故就无法第一时间进行换热。圆柱锂电池长期处在高热的环境下工作,即影响电池供电的稳定性,又存在电池自燃的安全隐患。目前常见的圆柱电池模组的散热方式是在电池封装壳内装设散热风扇,在圆柱电池模组工作时,使散热风扇正对电池进行直吹,从而增加空气的流通,以达到快速通风换热的目的。
[0003]经检索发现,现有技术中还存在其他关于多孔介质换热的圆柱电池的散热系统,如申请号为201610389363.8的基于多孔介质的双排圆柱形电池散热方法及散热系统,该电池散热系统,将电池板分为两组,对称安装在旋转轴的两端,电池板围绕旋转轴构成圆柱型,并在两组电池板之间装设多孔介质换热板,最后封装在圆柱型的钢壳内,构成圆柱状锂电池。在使用过程中,外部空气可通过上、下进风口,在多孔换热介质板之间流通,从而达到对电池板换热的效果。由于这种圆柱电池的进风孔小,且仅依靠空气自然流通,空气在电池钢壳内流通速率低,因此申请人认为传统圆柱电池散热系统存在以下不足:
[0004]1、仅依靠空气流通,配合多孔介质,来携带电池组工作过程产生的热量,已到达散热的目的,与外界的换热效果差,无法快速实现对模组中部圆柱锂电池降温换热的目的;
[0005]2、适用的电池模组小,不能满足大模组圆柱电池的使用需求,适用范围有限;
[0006]3、紧凑式封装,不便于后期的维护检修。
[0007]鉴于此,实有必要提供一种基于多孔介质的圆柱电池散热系统以克服上述缺陷。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种基于多孔介质的圆柱电池散热系统,以解决现有的电池散热系统散热效果不佳,适用范围小的问题。
[0009]为了实现上述目的,本专利技术提供一种基于多孔介质的圆柱电池散热系统,包括电池底盖以及与电池底盖正对设置的电池封壳,所述电池底盖顶端的中部固定设置有绝缘垫板,所述绝缘垫板上固定设置有均匀分布的换热隔板,相邻两个所述换热隔板之间设有用于固定圆柱电池的圆柱电池模排,所述圆柱电池模排包括电池排架以及电池排架中部开设的通风穿孔,所述电池排架的两侧均固定设置有延伸至通风穿孔内部的第一多孔换热介质,所述第一多孔换热介质的外侧开设有均匀分布的电池卡槽,所述电池卡槽的内部卡合
连接有圆柱锂电池,所述换热隔板的内部开设有导流腔和回流腔,所述换热隔板的两侧均固定设置有第二多孔换热介质,相邻两个所述导流腔之间固定连通有第二导流管,相邻两个所述回流腔之间固定连通有第一导流管,其中一个所述导流腔和回流腔之间固定连通有第三导流管,所述电池底盖顶端的一侧固定安装有用于对冷却液进行换热的冷却组件和冷却液储箱,所述冷却液储箱的顶端固定安装有小型循环泵,所述小型循环泵的出水口固定连通有注流管,所述注流管的一端与导流腔的内部固定连通,所述回流腔的正面固定连通有回流管;采用中空式的电池排架来对圆柱锂电池进行排列摆放,电池排架中部可在风扇的驱动下,流通空气,圆柱锂电池直接与多孔介质接触,已到达快速对电池工作环境通风换热的目的,相邻电池排之间设有紧贴圆柱锂电池的换热隔板,换热隔板内循环流通冷却液,依靠多孔介质将电池工作时产生的热量传递至冷却水,并及时循环,排出电池模组,可快速实现对电池模组的换热,散热效果显著。
[0010]在一个优选实施方式中,所述电池排架底端的两侧均固定设置有装配底板,所述装配底板上螺纹连接有装配螺栓,所述装配底板通过装配螺栓固定设置在绝缘垫板上,电池模排便于拆装维护。
[0011]在一个优选实施方式中,所述电池封壳的顶端铰接有上封盖,所述上封盖的中部固定设置有热管理盒,所述热管理盒的内部固定安装有热管理控制器,所述上封盖的一端固定安装有箱门锁,便于维护检修。
[0012]在一个优选实施方式中,所述冷却组件包括换热框架以及固定设置在换热框架上的蛇形换热管,所述换热框架的内侧固定安装有换热风扇,所述回流管的一端与蛇形换热管的一端固定连通,所述蛇形换热管的另一端与冷却液储箱的内部固定连通,所述换热风扇与热管理控制器电性连接,能够对换热后的冷却液进行降温,便于循环使用。
[0013]在一个优选实施方式中,所述电池封壳的正面固定安装有散热风扇,所述电池封壳的背面设有均匀分布的通风栅孔,所述散热风扇正对通风穿孔设置,所述散热风扇与热管理控制器电性连接,便于空气的流通,有利于提高散热效果。
[0014]在一个优选实施方式中,所述上封盖的底部固定安装有位于电池封壳内部的温度检测器,所述温度检测器与热管理控制器电性连接,能够实时检测电池模组内部的问题,避免电池过热,降低安全隐患。
[0015]在一个优选实施方式中,所述换热隔板设置为波浪形,所述第二多孔换热介质的内侧紧贴导流腔和回流腔,所述导流腔和回流腔上下对称分布在换热隔板的内部,冷却水流通稳定,在换热隔板内流通时间长,换热效果好。
[0016]在一个优选实施方式中,所述换热隔板紧贴圆柱锂电池设置,有利于提高散热效果。
[0017]在一个优选实施方式中,所述电池封壳的一侧设有预留缺口,所述预留缺口换热框架设置,在安装电池封壳后,能够使冷却组件位于电池封壳外部,有利于提高蛇形换热管的降温换热效果。
[0018]在一个优选实施方式中,述电池底盖的外围开设有均匀分布的紧固锁孔,所述电池封壳底部的外围固定设置有锁紧扣板,所述锁紧扣板上螺纹连接有均匀分布的紧固螺栓,所述紧固螺栓与紧固锁孔一一对应设置,封盖式扣合的方式,实现圆柱电池和散热系统的封装,便于后期维护检修。
[0019]本专利技术提供的一种基于多孔介质的圆柱电池散热系统,有益效果是:
[0020]1、该圆柱电池散热系统采用中空式的电池排架来对圆柱锂电池进行排列摆放,电池排架中部可在风扇的驱动下,流通空气,圆柱锂电池直接与多孔介质接触,已到达快速对电池工作环境通风换热的目的,相邻电池排之间设有紧贴圆柱锂电池的换热隔板,换热隔板内循环流通冷却液,依靠多孔介质将电池工作时产生的热量传递至冷却水,并及时循环,排出电池模组,可快速实现对电池模组的换热,散热效果显著,能够保证圆柱电池工作环境的稳定性;
[0021]2、依靠优良的通风系统以及紧贴圆柱电池流通的冷却液循环系统,配合多孔介质进行热量传递,散热快速高效,能够满足大电池模组散热的使用需求,适用范围更广;
[0022]3、采用封盖式扣合的方式,实现圆柱电池和散热系统的封装,后期维护检修更便捷。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多孔介质的圆柱电池散热系统,包括电池底盖(1)以及与电池底盖(1)正对设置的电池封壳(2),其特征在于,所述电池底盖(1)顶端的中部固定设置有绝缘垫板(13),所述绝缘垫板(13)上固定设置有均匀分布的换热隔板(5),相邻两个所述换热隔板(5)之间设有用于固定圆柱电池的圆柱电池模排(3),所述圆柱电池模排(3)包括电池排架(31)以及电池排架(31)中部开设的通风穿孔(32),所述电池排架(31)的两侧均固定设置有延伸至通风穿孔(32)内部的第一多孔换热介质(33),所述第一多孔换热介质(33)的外侧开设有均匀分布的电池卡槽(37),所述电池卡槽(37)的内部卡合连接有圆柱锂电池(34),所述换热隔板(5)的内部开设有导流腔(21)和回流腔(22),所述换热隔板(5)的两侧均固定设置有第二多孔换热介质(20),相邻两个所述导流腔(21)之间固定连通有第二导流管(17),相邻两个所述回流腔(22)之间固定连通有第一导流管(16),其中一个所述导流腔(21)和回流腔(22)之间固定连通有第三导流管(18),所述电池底盖(1)顶端的一侧固定安装有用于对冷却液进行换热的冷却组件(8)和冷却液储箱(10),所述冷却液储箱(10)的顶端固定安装有小型循环泵(14),所述小型循环泵(14)的出水口固定连通有注流管(15),所述注流管(15)的一端与导流腔(21)的内部固定连通,所述回流腔(22)的正面固定连通有回流管(19)。2.如权利要求1所述的一种基于多孔介质的圆柱电池散热系统,其特征在于,所述电池排架(31)底端的两侧均固定设置有装配底板(35),所述装配底板(35)上螺纹连接有装配螺栓(36),所述装配底板(35)通过装配螺栓(36)固定设置在绝缘垫板(13)上。3.如权利要求1所述的一种基于多孔介质的圆柱电池散热系统,其特征在于,所述电池封壳(2)的顶端铰接有上封盖(6),所述上封盖(6)的中部固定设置有热管理盒(7),所述热管理盒(7)的内部固定安装有热管理控制器(23),所述上封盖(6)的...

【专利技术属性】
技术研发人员:龚盼星黄杨梓
申请(专利权)人:航天锂电科技江苏有限公司
类型:发明
国别省市:

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