一種鋰電池模組散熱結構制造技術

本實用新型專利技術公開了一種鋰電池模組散熱結構，包括模組外殼、電池模組和相變材料，其中，所述模組外殼為長方體結構，且所述模組外殼為頂部設有開口的中空腔體，所述電池模組位于所述模組外殼內，所述相變材料填充于所述中空腔體內；所述模組外殼的外壁上設有散熱翅片，所述模組外殼的內壁上設有熱傳導翅片；所述相變材料包裹所述電池模組；所述相變材料與所述模組外殼內壁的熱傳導翅片相接觸；本實用新型專利技術通過高導熱的導熱片將電池所產生的熱量快速傳遞到相變材料從而快速的被模組外殼吸收并向外散熱，能夠有效控制鋰電池溫度，同時均衡各電池之間的溫度。

Lithium battery module heat dissipation structure

The utility model discloses a lithium battery module comprises a radiating structure, module shell, battery module and phase change material, wherein the module shell is a cuboid structure, and the module shell is a hollow cavity is arranged at the top of the opening, the battery module in the module shell, the phase change material filled in the cavity in the body; the outer wall of the module casing is provided with radiating fins, and the inner wall of the module shell is arranged on the heat conduction fin; the phase change material covers the battery module; heat conduction fin of the phase change material and the inner wall of the module shell contact; the utility model has the advantages of high thermal conductive sheet by the battery will heat the heat generated by the rapid transfer to the phase change material can quickly be absorbed and heat dissipating module shell, can effectively control the lithium battery temperature, while the balance of power Temperature between pools.

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及鋰離子電池散熱領域，具體涉及一種鋰電池模組散熱結構。
技術介紹
目前，鋰離子電池因其優異的高能量密度、高循環壽命、寬工作溫區和低自放電性能而被廣泛的應用于各電子行業。尤其，近期被廣泛的應用于無人飛機作為動力供給和能量儲存系統。但是鋰離子電池在其高倍功率作業以及在惡劣的工作環境中會產生巨大的熱量，從而導致電池溫度過高而影響其壽命及放電性能，嚴重的還會導致電池自燃或爆炸等重大危險事故發生。
技術實現思路
本技術的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種有效控制鋰電池溫度，提高鋰電池可靠性、獲得鋰電池溫度一致性和延長鋰電池使用壽命的鋰電池模組散熱結構。本技術的目的通過下述技術方案實現：一種鋰電池模組散熱結構，包括模組外殼、電池模組和相變材料，其中，所述模組外殼為長方體結構，且所述模組外殼為頂部設有開口的中空腔體，所述電池模組位于所述模組外殼內，所述相變材料填充于所述中空腔體內；所述模組外殼的外壁上設有散熱翅片，所述模組外殼的內壁上設有熱傳導翅片；所述相變材料包裹所述電池模組；所述相變材料與所述模組外殼內壁的熱傳導翅片相接觸；所述電池模組包括電池包、導熱片和相變材料，所述電池包由單體電池并聯連接構成，所述電池包頂端設有正極片和負極片；所述電池包設有多個，所述多個電池包通過所述正極片和負極片串聯連接；所述多個電池包相互之間設有間隙，所述導熱片位于所述多個電池包的間隙中，所述相變材料包裹所述導熱片；所述導熱片從電池包的間隙中向下延伸并與所述模組外殼的底面相接觸。優選地，所述模組外殼采用輕質鋁合金材料制成；所述的鋁合金材質具有質輕的特性，并且其強度能達到其應用要求。優選地，所述模組外殼外壁上的散熱翅片的截面呈三角形結構、矩形結構或者梯形結構；在所示的鋁合金外殼外表面上設置有散熱翅片，目的是增加外殼與空氣的接觸面積，從而加快熱量的交換，導熱熱量，增強冷卻效果。優選地，所述多個電池包相互之間的間隙為0.5-1mm；電池包之間的間隙用來填充高導熱的導熱材質，可以有效的將電池中間的熱量導出并被相變材料吸收，同時也可以減小電池模組結構尺寸。優選地，所述導熱片由高導熱性質的材料制成；高導熱材料具有高導熱系數，可以快速的將熱量導出。優選地，所述高導熱性質的材料為石墨片、銅片、銅網或者鋁片；這些材料的導熱系數高，成本低，來源廣泛，加工工藝簡單。優選地，所述相變材料由高分子材料制成；高分子材料來源廣泛，并且高分子材料物理加工簡單。優選地，所述高分子材料為石蠟或者膨脹石墨；這些材料具有高的相變潛熱，可以吸收更多的熱量，且成本低。優選地，所述相變材料的相變溫度在45℃-55℃之間；這樣設置可以有效的調節電池模組的溫度，使得電池處于最適宜的工作溫度區間。本技術與現有技術相比具有以下的有益效果：(1)本技術通過高導熱的導熱片將電池所產生的熱量快速傳遞到相變材料從而快速的被模組外殼吸收并向外散熱，能夠有效控制鋰電池溫度，同時均衡各電池之間的溫度；(2)本技術通過模組外殼的散熱翅片強化了與外界的熱交換，從而提高相變材料的循環使用效率；(3)本技術有效地吸收無人機電池在進行大倍率放電時所產生的熱量，維持電池組在適宜的工作溫區，能夠提高鋰電池的工作穩定性，提高鋰電池可靠性，獲得鋰電池溫度的一致性，也能夠延長鋰電池的使用壽命。附圖說明圖1為本技術的立體圖；圖2為本技術的結構示意圖；圖3為本技術電池包和導熱片的結構示意圖。圖中附圖標記為：1、模組外殼；101、熱傳導翅片；102、散熱翅片；2、電池包；201、正極片；202、負極片；3、導熱片；4、相變材料。具體實施方式下面結合實施例及附圖對本技術作進一步詳細的描述，但本技術的實施方式不限于此。如圖1-3所示，一種鋰電池模組散熱結構，包括模組外殼1、電池模組和相變材料4，其中，所述模組外殼1為長方體結構，所述模組外殼1采用輕質鋁合金材料制成，且所述模組外殼1為頂部設有開口的中空腔體，所述電池模組位于所述模組外殼1內，所述相變材料4填充于所述中空腔體內，所述相變材料4由高分子材料制成，所述高分子材料為石蠟或者膨脹石墨，所述相變材料4的相變溫度在45℃-55℃之間；所述模組外殼1的外壁上設有散熱翅片102，所述模組外殼1外壁上的散熱翅片102的截面呈三角形結構、矩形結構或者梯形結構，所述模組外殼1的內壁上設有熱傳導翅片101；所述相變材料4包裹所述電池模組；所述相變材料4與所述模組外殼1內壁的熱傳導翅片101相接觸；所述電池模組包括電池包2、導熱片3和相變材料4，所述電池包2由單體電池并聯連接構成，所述電池包2頂端設有正極片201和負極片202；所述電池包2設有多個，所述多個電池包2通過所述正極片201和負極片202串聯連接；所述多個電池包2相互之間設有間隙，所述多個電池包2相互之間的間隙為0.5-1mm，所述導熱片3位于所述多個電池包2的間隙中，所述導熱片3由高導熱性質的材料制成，所述高導熱性質的材料為石墨片、銅片、銅網或者鋁片，所述相變材料4包裹所述導熱片3；所述導熱片3從電池包2的間隙中向下延伸并與所述模組外殼1的底面相接觸。具體地說，如圖1和圖2中所示的模組外殼1呈長方體的腔體，用來容納所述電池包2、導熱片3和相變材料4。同時，為了強化模組外殼1與外界的空氣自然或對流換熱，在所述的模組外殼1的外壁面設置了散熱翅片102，并且散熱翅片102的截面形狀如三角形形狀，在其內表面也設置了熱傳導翅片101(如圖2所示)用來強化相變材料4與模組外殼1之間的熱傳導。通過無人機在上升飛行階段所產生的空氣流流經模組外殼1，從而形成空氣對流強化與模組外殼1的換熱。與此同時，所述的電池包2是通過多塊單體電池串聯連接構成，并且在其中設置了0.5-1mm的縫隙，其構成的整體置于模組外殼1的腔體里面。在所述的電池包2中設置了一塊導熱片3填充于中，用來導出電池中間產生的熱量，并且導熱片3的底端是與模組外殼1的底面相接觸，從而起到支撐電池包2的作用，同時伸出端的導熱片3可以與相變材料4(如圖2所示)更好的接觸以加強熱傳導效應。如圖3所示，無人機電池包2與導熱片3的裝配結構圖，電池包2上設置有正極片201和負極片202，多塊電池包2通過其上端的正極片201和負極片202串聯或并聯連接構成電池模組。導熱片3的外形尺寸比無人機電池的外形尺寸略小，導熱片3是通過兩塊電池包2采用三明治形式夾層固定。在導熱片3與電池包2之間所剩余的空間中填充有相變材料4對電池進行吸熱，導熱片3底端伸出的部分是置于底部的相變材料4中，增大其接觸面積加快熱傳導速率，從而實現快速的導出熱量被吸收再被轉移到外界空氣中去的效果。本技術通過高導熱的導熱片將電池所產生的熱量快速傳遞到相變材料從而快速的被模組外殼吸收并向外散熱，能夠有效控制鋰電池溫度，同時均衡各電池之間的溫度，通過模組外殼的散熱翅片強化了與外界的熱交換，從而提高相變材料的循環使用效率；有效地吸收無人機電池在進行大倍率放電時所產生的熱量，維持電池組在適宜的工作溫區，能夠提高鋰電池的工作穩定性，提高鋰電池可靠性，獲得鋰電池溫度的一致性，也能夠延長鋰電池的使用壽命。上述為本技術較佳的實施方式，但本技術的實施方式并不受上述內容的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋰電池模組散熱結構，其特征在于，包括模組外殼、電池模組和相變材料，其中，所述模組外殼為長方體結構，且所述模組外殼為頂部設有開口的中空腔體，所述電池模組位于所述模組外殼內，所述相變材料填充于所述中空腔體內；所述模組外殼的外壁上設有散熱翅片，所述模組外殼的內壁上設有熱傳導翅片；所述相變材料包裹所述電池模組；所述相變材料與所述模組外殼內壁的熱傳導翅片相接觸；所述電池模組包括電池包、導熱片和相變材料，所述電池包由單體電池并聯連接構成，所述電池包頂端設有正極片和負極片；所述電池包設有多個，所述多個電池包通過所述正極片和負極片串聯連接；所述多個電池包相互之間設有間隙，所述導熱片位于所述多個電池包的間隙中，所述相變材料包裹所述導熱片；所述導熱片從電池包的間隙中向下延伸并與所述模組外殼的底面相接觸。

【技術特征摘要】
1.一種鋰電池模組散熱結構，其特征在于，包括模組外殼、電池模組和相變材料，其中，所述模組外殼為長方體結構，且所述模組外殼為頂部設有開口的中空腔體，所述電池模組位于所述模組外殼內，所述相變材料填充于所述中空腔體內；所述模組外殼的外壁上設有散熱翅片，所述模組外殼的內壁上設有熱傳導翅片；所述相變材料包裹所述電池模組；所述相變材料與所述模組外殼內壁的熱傳導翅片相接觸；所述電池模組包括電池包、導熱片和相變材料，所述電池包由單體電池并聯連接構成，所述電池包頂端設有正極片和負極片；所述電池包設有多個，所述多個電池包通過所述正極片和負極片串聯連接；所述多個電池包相互之間設有間隙，所述導熱片位于所述多個電池包的間隙中，所述相變材料包裹所述導熱片；所述導熱片從電池包的間隙中向下延伸并與所述模組外殼的底面相接觸。2.根據權利要求1所述的鋰電池模組散熱結構，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：呂又付，張國慶，
申請(專利權)人：廣東工業大學，
類型：新型
國別省市：廣東;44