專利名稱：一種具有散熱裝置的電動汽車動力電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動汽車動力電池技術(shù)，尤其涉及一種具有散熱裝置的電動汽車動力電池組。
背景技術(shù)：
由于能源短缺與環(huán)境污染等問題的日益突出，電動汽車因為節(jié)能并且能減少溫室氣體以及有害污染物粉塵等的排放而逐漸受到關(guān)注。但動力電池在充放電過程中，內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜，尤其是大尺寸以及大電流充放電過程中，電池內(nèi)部迅速產(chǎn)生大量的熱，熱量的堆積必然引起電池溫度升高，從而導(dǎo)致電池性能下降，甚至可能會出現(xiàn)漏液、放氣、冒煙等現(xiàn)象，嚴重時電池發(fā)生劇烈燃燒且發(fā)生爆炸，影響整車性能。因此，動力電池嚴重制約著電動汽車等的發(fā)展。近年來，電動汽車動力電池散熱的迫切需求已引起許多電動汽車生產(chǎn)廠商和電池制造商的關(guān)注，目前，市場上動力電池普遍都采用最為簡單的空氣冷卻方式，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，散熱效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種具有散熱裝置的電動汽車動力電池組，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、無需額外消耗動力電池電能，裝置可以360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，電池任意角度放置均可有效散熱。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種具有散熱裝置的電動汽車動力電池組，包括箱體，在箱體內(nèi)設(shè)置有電池組，所述電池組由多個單體電池構(gòu)成，在相鄰單體電池之間的縫隙內(nèi)填充有相變材料，相變材料中埋設(shè)有脈動熱管，所述箱體設(shè)有一個與其相配的蓋板，箱體與蓋板密封配合。所述脈動熱管分為蒸發(fā)端和冷凝端，所述蒸發(fā)端置于箱體的內(nèi)部，冷凝端穿過蓋板置于箱體外部，冷凝端與蓋板結(jié)合處密封配合，所述脈動熱管的蒸發(fā)端和冷凝端相互連通。所述的相變材料為液態(tài)時，電池組包覆有密封包裝層。所述脈動熱管內(nèi)充裝有液態(tài)工質(zhì)。所述的箱體和蓋板為絕熱材料制作。本發(fā)明的脈動熱管不受材質(zhì)與形狀限制，蒸發(fā)端可以在0 90度范圍內(nèi)彎曲。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明整體設(shè)計簡單，不增加電池組內(nèi)固有空間。通過脈動熱管和電池內(nèi)部相變材料接觸，而脈動熱管本身又是封閉回路，散熱效率高。本發(fā)明箱體和蓋板均為密封結(jié)構(gòu)，因此可以360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)均不影響電池散熱，符合電動汽車平路形式，以及上下坡等復(fù)雜路況行駛需要。能滿足電動汽車動力電池的高效散熱，具有潛在應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明具有散熱裝置的電動汽車動力電池組的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明具有散熱裝置的電動汽車動力電池組的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步具體詳細描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此，對于未特別注明的工藝參數(shù)，可參照常規(guī)技術(shù)進行。實施例如圖1、圖2所示，本發(fā)明具有散熱裝置的電動汽車動力電池組，包括箱體5，在箱體5內(nèi)設(shè)置有電池組，所述電池組由多個單體電池6構(gòu)成，在相鄰單體電池6之間的縫隙內(nèi)填充有相變材料3，相變材料3中埋設(shè)有脈動熱管1，所述箱體5設(shè)有一個與其相配的蓋板 4，箱體5與蓋板4密封配合所述脈動熱管1分為蒸發(fā)端和冷凝端，所述蒸發(fā)端置于箱體5的內(nèi)部，冷凝端穿過蓋板4置于箱體5外部，冷凝端與蓋板4結(jié)合處密封配合，蓋板4采用隔熱效果好的材料制作，以避免脈動熱管1的冷凝端熱量回流，影響散熱效果。所述脈動熱管1的蒸發(fā)端和冷凝端相互連通，所述脈動熱管1內(nèi)充裝有液態(tài)工質(zhì) 2，該液態(tài)工質(zhì)2在脈動熱管1內(nèi)循環(huán)流動起到傳熱散熱作用。所述的相變材料3為液態(tài)時， 電池組增加密封包裝層。當(dāng)相變材料3為固態(tài)時，電池組可以增加密封包裝層，也可以不增加密封包裝層。本發(fā)明在無需額外消耗電池電能和無需額外增加電池組內(nèi)部固有空間的情況下， 箱體5內(nèi)部填充了高熱容材料，即相變材料3，脈動熱管1的蒸發(fā)端埋設(shè)與高熱容材料中，冷凝端通過蓋板4伸出箱體5裸露在箱體5外部空間。箱體5內(nèi)部高熱容材料和外部環(huán)境通過蓋板4密封隔開，避免了脈動熱管1的冷凝端熱量回流，影響散熱效果。單體電池6排列在箱體5內(nèi)部，高熱容材料填充在單體電池6之間的縫隙中。由于高熱容材料為液體或者相變材料，相比于空氣，高熱容材料3與電池組的接觸熱阻小，電池的熱量迅速被高熱容材料吸收，并傳遞給脈動熱管1，脈動熱管1內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)2吸收高熱容材料中的熱量達到啟動溫度后沸騰蒸發(fā)將熱量帶到冷凝端，最終將電池產(chǎn)生的熱量釋放到箱體5的外部環(huán)境，冷凝后的液態(tài)工質(zhì)在脈動熱管1封閉管路中完成若干循環(huán)，以達到散熱的目的。本發(fā)明脈動熱管1的啟動溫度根據(jù)電動汽車電池的最佳運行溫度決定，具體如下對于鉛酸電池，其最佳工作溫度為20°C 40°C，則脈動熱管1啟動溫度為20°C 40°C 對于鎳氫電池，其最佳工作溫度為25V 45°C，則脈動熱管1的啟動溫度為25V 45°C 對于鋰離子電池，其最佳工作溫度為20°C 50°C，則脈動熱管1的啟動溫度為20°C 50°C 其它電池部分型號根據(jù)最佳運行溫度，對脈動熱管啟動溫度與之對應(yīng)。本發(fā)明高熱容材料，既可以是水等顯熱材料，也可以是其它相變材料。材料不受潛熱和導(dǎo)熱系數(shù)限制。高熱容材料為相變材料時，相變材料熔點比所選用電池允許最高工作溫度低5°C 20°C，但高于當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度。如上所述便可較好地實現(xiàn)本發(fā)明。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有散熱裝置的電動汽車動力電池組，包括箱體，在箱體內(nèi)設(shè)置有電池組，所述電池組由多個單體電池構(gòu)成，其特征在于在相鄰單體電池之間的縫隙內(nèi)填充有相變材料， 相變材料中埋設(shè)有脈動熱管，所述箱體設(shè)有一個與其相配的蓋板，箱體與蓋板密封配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有散熱裝置的電動汽車動力電池組，其特征在于所述脈動熱管分為蒸發(fā)端和冷凝端，所述蒸發(fā)端置于箱體的內(nèi)部，冷凝端穿過蓋板置于箱體外部， 冷凝端與蓋板結(jié)合處密封配合，所述脈動熱管的蒸發(fā)端和冷凝端相互連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有散熱裝置的電動汽車動力電池組，其特征在于所述的相變材料為液態(tài)時，電池組包覆有密封包裝層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有散熱裝置的電動汽車動力電池組，其特征在于所述脈動熱管內(nèi)充裝有液態(tài)工質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有散熱裝置的電動汽車動力電池組，包括電池組箱體，在電池組箱體內(nèi)排列有若干單體電池，單體電池之間縫隙內(nèi)填充高熱容材料，高熱容材料中插入若干根脈動熱管，脈動熱管的蒸發(fā)端與高熱容材料接觸，冷凝端與電池組外部環(huán)境接觸，蒸發(fā)端和冷凝段之間的絕緣端通過絕熱箱體蓋將電池組內(nèi)外熱環(huán)境隔開，避免冷凝段熱量回流。該裝置可以360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，不影響散熱。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、無需額外消耗動力電池電能，能滿足電動汽車動力電池的高效散熱，具有潛在應(yīng)用前景。
文檔編號H01M10/50GK102231448SQ20111013505
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者張艷來, 汪雙鳳, 饒中浩 申請人:華南理工大學(xué)