一种用于圆柱形锂离子电池的散热装置

1.本实用新型属于新能源汽车电池热管理领域，具体涉及一种用于圆柱形锂离子电池的散热装置。


背景技术：

2.大量传统燃油汽车的使用，让石油资源变得越来越短缺，燃油汽车排放的二氧化碳、二氧化硫等尾气对大气造成严重的空气污染，严重影响人类的生命安全。新能源汽车采用电池作为动力系统，对空气几乎造成零污染，无污染尾气排放，并且使用电能比汽油的价格也更加便宜。因此，新能源汽车逐渐的发展起来，越来越多的人们选择新能源汽车代替燃油汽车作为主要的出行方式。因为锂离子电池的能量密度大，循环使用寿命长、无记忆效应等优良特性，所以电动汽车中常采用锂离子电池作为动力系统，给汽车提供电能。但是锂离子电池对工作温度特别敏感。温度过低，锂离子电池的放电能力会下降，无法正常工作；温度过高，锂离子电池的容量衰减特别严重，并且容易引发电池的热失控，造成电池起火等现象。因此，在使用锂离子电池时，必须设计相应的电池热管理方案，使电池工作在适宜的温度范围20℃
‑
45℃。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的问题是针对锂离子电池的产热和使用过程中的碰撞，影响其正常工作。设计了一套散热装置对其进行散热，并且设计了保护锂离子电池的支撑架结构，防止锂离子电池在使用过程中发生碰撞而变形失效，该装置能起到一定的缓冲吸振作用。
4.本实用新型的技术方案为：
5.一种用于圆柱形锂离子电池的散热装置，包括外壳体、支撑架、圆柱壳体、进水口、出水口，所述外壳体内壁与支撑架相连，所述圆柱壳体与外壳体底座相连，所述支撑架为内部中空结构，进水口和出水口设于支撑架上表面且与支撑架内部相连通，所述支撑架包括支撑筒和支撑板，支撑板呈圆形阵列分布于支撑筒上，支撑架将外壳体内部分隔成若干通道，所述圆柱壳体设于通道内，所述圆柱壳体与支撑架之间填充相变材料，所述进水口、出水口与支撑架之间通入液体冷却液。
6.进一步的优选，所述支撑板的数量为8个，支撑板和支撑筒为一体式结构。
7.进一步的优选，所述圆柱壳体共9个，其中一个位于外壳体的正中心，其余8个等距的分布在外壳体内侧底部的四周。
8.进一步的优选，所述进水口和出水口分别设于支撑架上表面的两端，液体水从进水口流入支撑架的内部中空结构中，液体水从出水口流出。
9.进一步的优选，所述相变材料为石蜡/膨胀石墨复合相变材料，石蜡与膨胀石墨的比例为9:1，石蜡的熔点为41℃
‑
44℃。
10.本实用新型的有益效果为：
11.该套圆柱形锂离子电池的散热装置通过相变材料与液冷耦合作用，相变材料吸收电池产生的热量并储存起来，然后通过冷却液带走相变材料的热量，从而达到给电池散热的目的，让电池工作在适宜的温度区间20℃
‑
45℃。并且该装置的支撑架结构能对锂离子电池碰撞而变形失效能够起到很好的保护作用。
附图说明
12.图1为本实用新型的结构示意图。
13.图2为本实用新型的剖视图。
14.图3为本实用新型填充相变材料和锂离子电池的结构示意图。
15.图示说明：1
‑
外壳体、2
‑
支撑架、3
‑
圆柱壳体、4
‑
进水口、5
‑
出水口、6
‑
圆柱形锂离子电池、7
‑
相变材料。
具体实施方式
16.在本实用新型的描述中，术语“中”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
17.下面结合附图，对本实用新型作进一步地说明。
18.一种用于圆柱形锂离子电池的散热装置，包括外壳体1、圆柱壳体2、支撑架3、进水口4、出水口5，所述外壳体1的内壁与支撑架相连，所述圆柱壳体2与外壳体1底座相连，所述支撑架3为内部中空结构，进水口4和出水口5设于支撑架3上表面且与支撑架3内部相连通，所述支撑架3包括支撑筒和支撑板，支撑板呈圆形阵列分布于支撑筒上，支撑架3将外壳体1内部分隔成若干通道，所述圆柱壳体2设于通道内，所述圆柱壳体2与支撑架3之间填充相变材料7，所述圆柱壳体2用来装填锂离子电池6、所述相变材料7为石蜡/膨胀石墨复合相变材料，所述进水口4、出水口5与支撑架3之间通入液体冷却液。
19.所述支撑板的数量为8个，支撑板和支撑筒为一体式结构。所述圆柱壳体2共9个，其中一个位于外壳体的正中心的支撑筒内，其余8个等距的分布在外壳体内侧底部的四周。所述进水口4和出水口5分别设于支撑架3上表面的两端，液体水从进水口4流入支撑架3的内部中空结构中，液体水从出水口5流出。所述相变材料7为石蜡和膨胀石墨的混合物，石蜡与膨胀石墨的比例为9:1，石蜡的熔点为41℃
‑
44℃。
20.工作时，将锂离子电池装入散热装置，其周围填充质量比为9:1的石蜡/膨胀石墨复合相变材料，液体冷却水从支撑架上端的进水口流入，流经支撑架的内部中空部分，从出水口流出。通过相变材料吸热与储热，流动的液体冷却水带走相变材料的热量，从而达到给电池散热的目的，保证电池的安全工作。
21.以上所述仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征：
1.一种用于圆柱形锂离子电池的散热装置，其特征在于，包括外壳体、支撑架、圆柱壳体、进水口、出水口，所述外壳体内壁与支撑架相连，所述圆柱壳体与外壳体底座相连，所述支撑架为内部中空结构，进水口和出水口设于支撑架上表面且与支撑架内部相连通，所述支撑架包括支撑筒和支撑板，支撑板呈圆形阵列分布于支撑筒上，支撑架将外壳体内部分隔成若干通道，所述圆柱壳体设于通道内，所述圆柱壳体与支撑架之间填充相变材料，所述进水口、出水口与支撑架之间通入液体冷却液。2.根据权利要求1所述的一种用于圆柱形锂离子电池的散热装置，其特征在于，所述支撑板的数量为8个，支撑板和支撑筒为一体式结构。3.根据权利要求2所述的一种用于圆柱形锂离子电池的散热装置，其特征在于，所述圆柱壳体共9个，其中一个位于外壳体的正中心，其余8个等距的分布在外壳体内侧底部的四周。4.根据权利要求1所述的一种用于圆柱形锂离子电池的散热装置，其特征在于，所述进水口和出水口分别设于支撑架上表面的两端，液体水从进水口流入支撑架的内部中空结构中，液体水从出水口流出。5.根据权利要求1所述的一种用于圆柱形锂离子电池的散热装置，其特征在于，所述相变材料为石蜡/膨胀石墨复合相变材料。

技术总结
本实用新型提供了一种用于圆柱形锂离子电池的散热装置，包括外壳体、支撑架、圆柱壳体、进水口、出水口，所述外壳体内壁与支撑架相连，所述圆柱壳体与外壳体底座相连，所述支撑架为中空结构，进水口和出水口设于支撑架上表面且与支撑架内部相连通，支撑架包括支撑筒和支撑板，支撑板呈圆形阵列分布于支撑筒上，支撑架将外壳体内部分隔成若干通道，所述圆柱壳体设于通道内，所述圆柱壳体与支撑架之间填充相变材料，相变材料为石蜡/膨胀石墨复合相变材料，所述进出水口与支撑架之间通入液体冷却液。该散热装置能够将锂离子电池的工作温度保持在适宜的工作区间。通过相变材料与水冷耦合作用，吸收锂电池在高倍率放电下的产热，保证其安全工作。其安全工作。其安全工作。


技术研发人员：陈强 黄菊花 曹铭 聂涛
受保护的技术使用者：南昌大学
技术研发日：2020.11.13
技术公布日：2021/9/28