本發(fā)明涉及電動汽車電池?zé)峁芾眍I(lǐng)域，特別涉及密閉電池箱中的電池?zé)峁芾矸椒ā?/p>

背景技術(shù)：

電池散熱一直是困擾新能源汽車行業(yè)的一個難題，而在冬天低溫時，又需要將電池的溫度維持在一定溫度之上，電池?zé)峁芾硎悄壳皹I(yè)界研究的熱點問題。為了提高電動汽車動力電池包的能量密度、提高電池的質(zhì)量、延長電池的壽命，合理地進行電池的熱管理是電動汽車行業(yè)亟待解決的問題。另一方面，為了保證電池的安全，國家標準對電池箱提出了更高的密封和防水的要求，如何在電池箱密閉的情況下對電池包進行熱管理，有很多難點問題需要解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于：提供一種高溫散熱快、低溫加熱快、溫度易于控制、均熱性好、重量輕和能量密度高的密閉電池箱中的電池?zé)峁芾矸椒?，該電池箱采用熱管作為關(guān)鍵的傳熱元件，結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、經(jīng)濟實用。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，密閉電池箱中的電池?zé)峁芾矸椒?，其特征是，所述電池箱由上蓋、側(cè)壁和底座形成密閉的電池箱體，滿足電池密封、防水的要求，電池置于該密閉空間之內(nèi)，在電池箱體上置有可對箱體內(nèi)外熱量進行傳遞的熱管，熱管的一端置于箱體內(nèi)部，熱管的另一端置于箱體外面，所述熱管通過抽真空密封，灌有起相變傳熱作用的工質(zhì)。

以下對本發(fā)明做出進一步說明。

所述插于箱體上熱管的蒸發(fā)端或冷凝端貼有散熱翅片或冷卻板或加熱元件，組成熱管組件。所述加熱元件為電加熱膜、電加熱板或內(nèi)通熱媒的加熱板。

所述熱管上貼有的散熱翅片或冷卻板或加熱元件可以與熱管整體成形，也可以采用焊接或膠接的方式連接。熱管與散熱翅片或冷卻板或加熱元件或電池之間貼合時，在貼合面加入具有導(dǎo)熱、絕緣作用的物質(zhì)，如導(dǎo)熱膠等。

所述熱管在箱體內(nèi)的一端置于電池組旁邊或與單體電池貼合。

所述電池箱內(nèi)可以放置熱管與電池貼合，將熱量導(dǎo)到箱體上或箱體外，或?qū)У嚼鋮s板，冷卻板可置于電池箱內(nèi)或電池箱外。

所述貼于單體電池的熱管為重力熱管時，熱管可按u型放置，電池置于u型的底部，u型兩端直接或間接與冷卻板相連，與熱管兩端相連的冷卻板相通形成傳熱回路。

所述熱管為一字形、u形、l形、反l形、口字形、開口的口字形、槽形、波浪形、矩形或平行四邊形。

所述熱管為板式熱管，也可為圓型熱管、或異型熱管，也可為銅熱管、鋁熱管、不銹鋼熱管或復(fù)合材料熱管，也可為重力熱管、脈動熱管或反重力熱管。

所述電池箱箱體包括上蓋、側(cè)壁和底板，可以分別采用金屬或非金屬制作，上蓋、側(cè)壁和底板都可以放置熱管或熱管組件，每個面上可以有一個或一個以上的熱管或熱管組件，并可以做成模塊化的結(jié)構(gòu)便于拼接。

所述熱管可以鑲于箱體上，將箱體制成一種可導(dǎo)熱的復(fù)合材料，也可以將熱管與結(jié)構(gòu)做成一體，既是導(dǎo)熱件又是結(jié)構(gòu)件。

所述電池箱體中可以放置一個或多個風(fēng)機，使電池組中形成空氣對流，達到單體電池之間的均溫。

所述電池包括電池組和單體電池，電池組由多個單體電池組成，單體電池外型為長方體或圓柱體，也可為軟包電池。

所述密閉電池箱中的電池?zé)峁芾矸椒ú捎脽峁茏鳛殡姵氐年P(guān)鍵導(dǎo)熱元件，其工作原理是：將熱管插于箱體上，利用熱管的高效導(dǎo)熱性能迅速地將密閉電池箱的熱量導(dǎo)出到電池箱外。熱管置于電池箱內(nèi)的一端與電池貼合（或置于電池箱密閉的空間中），熱管吸收電池的熱量（或通過貼于熱管上的翅片吸收電池的熱量），熱管內(nèi)工質(zhì)蒸發(fā)，迅速將熱量傳到電池箱外側(cè)，通過電池箱外側(cè)與熱管貼合的翅片或冷卻板將熱量散走。當冬天環(huán)境溫度過低，電池需要加熱時，加熱元件將熱量傳遞給熱管，其內(nèi)的工質(zhì)蒸發(fā)，迅速將熱量傳遞給電池，此時熱管與電池貼合的部分成為冷凝端，與加熱元件接觸的部分為蒸發(fā)端，只需將加熱元件控制到一定的溫度，熱管自發(fā)地將熱量傳遞給電池，從而將電池組的溫度控制在合適的范圍內(nèi)，并保證電池組良好的均溫性。

由以上可知，本發(fā)明為密閉電池箱中的電池?zé)峁芾矸椒?，它的積極效果有：

（1）由于采用熱管插于電池箱體上，利用其相變高效導(dǎo)熱的特性，大大增加了傳熱效率，能迅速有效地將電池?zé)崃繉?dǎo)出，能有效地降低電池組的最高溫度，將電池溫度控制在合理的范圍內(nèi)，并保持電池之間的溫差足夠小，顯著提高了電池組溫度場的一致性。

（2）這種散熱方式使電池箱中無水無塵，安全可靠，結(jié)構(gòu)簡單，避免了一般液冷方法中液體在電池箱體中流動帶來的復(fù)雜性和安全隱患。

（3）本發(fā)明所述密閉電池箱中的電池?zé)峁芾矸椒瓤梢詫﹄姵亟M進行冷卻，又可對電池組進行加熱，能方便地在加熱和冷卻中進行切換，從而方便有效地調(diào)節(jié)電池組的溫度。

（4）由于簡化了加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并且作為導(dǎo)熱材料的熱管特別是板式熱管重量非常輕，大大減輕了電池組重量，有利于提高電池的能量密度。

附圖說明

圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12分別為本發(fā)明一種具有熱管理功能電池箱的第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11和12種實施例示意圖。

在圖中：

1—熱管，2—密封口，3—側(cè)壁，

4—電池，5—上蓋，6—底座，

7—外翅片，8—內(nèi)翅片，9—加熱元件，

10—冷卻板，11—風(fēng)扇，12—風(fēng)道，

13—內(nèi)部熱管，14—螺釘，15—流道。

具體實施方式:

為了更好的理解本發(fā)明密閉電池箱中的電池?zé)峁芾矸椒?，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步地詳細說明，但是本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例表示的范圍。

實施例1：如圖1所示,展示了密閉電池箱中的電池?zé)峁芾矸椒ǎ蔁峁?、密封口2、側(cè)壁3、電池4、上蓋5和底座6組成。側(cè)壁3、上蓋5和底座6組成電池箱體，電池4放置在電池箱體中，電池箱體為防塵防水的密閉結(jié)構(gòu)，上蓋5上插有熱管1，利用熱管1高效導(dǎo)熱的特性可以快速將電池箱體內(nèi)的熱量導(dǎo)出到電池箱體外，將電池箱內(nèi)的溫度控制在一個合適的范圍。所述熱管1通過抽真空密封，灌有起相變傳熱作用的工質(zhì)。對電池進行散熱時，熱管1在箱內(nèi)的部分為蒸發(fā)端，在箱外的部分為冷凝端，當箱內(nèi)溫度高于工作溫度時，熱量將傳遞給熱管1，其內(nèi)的工質(zhì)蒸發(fā)，熱管1迅速自發(fā)地將熱量傳遞到箱外，從而將電池組的溫度控制在合適的范圍內(nèi)，并保證電池組良好的均溫性。密封口2采用焊接、膠接等有效措施進行密封，可以使熱管插入處得到良好的密封。

實施例2：如圖2所示，在該實施例中，熱管1的蒸發(fā)端與內(nèi)翅片8貼合，冷凝端與外翅片7貼合，通過增加換熱面積加強換熱效率。在電池內(nèi)設(shè)置風(fēng)道12，用風(fēng)扇11加強電池箱內(nèi)熱空氣流通，使箱內(nèi)熱量通過內(nèi)翅片8迅速傳遞給熱管1，并由熱管1傳遞給外翅片7，繼而散發(fā)到箱外。本實施例的其他結(jié)構(gòu)及工作原理與實施例1相同。

實施例3：如圖3所示，在該實施例中，口字形熱管1蒸發(fā)端置于箱內(nèi)并和內(nèi)翅片8貼合，冷凝端置于箱體外并和外翅片7貼合，口字形熱管可以是一個閉合回路，也可以是圖1所示的帶開口的口字形（類似于u形熱管將兩邊折彎過來的結(jié)構(gòu)）。本實施例的其他結(jié)構(gòu)及工作原理與實施例1相同。

實施例4：如圖4所示，在該實施例中，熱管1為反l形，蒸發(fā)端為豎直段，置于箱內(nèi)并和內(nèi)翅片8貼合，冷凝端為水平段置于箱外并和外翅片7貼合，電池的熱量通過風(fēng)道12傳遞給內(nèi)翅片8，并通過熱管1迅速傳遞到外翅片7，然后將熱量散熱到空氣中。本實施例的其他結(jié)構(gòu)及工作原理與實施例1相同。

實施例5：如圖5所示，在該實施例中，熱管1為u形結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)90°放置（即u型底邊豎立放置），熱管1上端穿過上蓋5，熱管1上端水平邊為冷卻端，下端水平邊為加熱端。熱管1的冷卻端與冷卻板10貼合，熱管1的加熱端與加熱元件9貼合，熱管1的中間部分與電池4貼合，本實施例中的電池為方形電池。當對電池散熱時，關(guān)閉加熱元件9，熱管1與冷卻板10貼合的部分為冷凝端，與電池4貼合的部分為蒸發(fā)端，電池工作時產(chǎn)生的熱量使熱管1內(nèi)的工質(zhì)蒸發(fā)，迅速將熱量傳遞到與熱管1的冷凝端貼合的冷卻板10上，通過冷卻板10將熱量散走；當需要對電池加熱時，開啟加熱元件9，熱管1與加熱元件9貼合的部分為蒸發(fā)端，而與電池4貼合的部分為冷凝端。加熱元件9將熱量傳遞給熱管1，其內(nèi)的工質(zhì)蒸發(fā)，熱管1迅速自發(fā)地將加熱元件9產(chǎn)生的熱量傳遞給電池4，從而將電池組的溫度控制在合適的范圍內(nèi)，并保證電池組良好的均溫性。本實施例的其他結(jié)構(gòu)及工作原理與實施例1相同。

實施例6：如圖6所示，在該實施例中，與實施例1不同的是熱管1插于電池箱體側(cè)壁3上，本實施例的其他結(jié)構(gòu)及工作原理與實施例1相同。

實施例7：如圖7所示，與實施例5不同的是本實施例的電池為圓柱型電池，本實施例的其他結(jié)構(gòu)及工作原理與實施例5相同。

實施例8：如圖8所示，螺釘14將冷卻板10與上蓋5緊密連接，密封口2中放有密封條，將電池箱密封，冷卻板10與熱管1貼合，通過流道15中的冷卻介質(zhì)將熱量帶走，這種結(jié)構(gòu)既能高效地將電池的熱量帶走，又能做到電池箱與水隔離。與實施例5不同的是本實施例的熱管1為口字形結(jié)構(gòu)，本實施例的其他結(jié)構(gòu)及工作原理與實施例5相同。

實施例9：如圖9所示，在本實施例中熱管1為u形結(jié)構(gòu)，u形熱管1的兩端為散熱時的冷卻端與冷卻板10貼合，u形熱管1的底邊上表面與電池4貼合，下表面與加熱元件9貼合，熱管1的兩個冷卻端伸出電池箱體以外，使得冷卻板置于箱體之外，使箱體內(nèi)實現(xiàn)無水冷卻。本實施例的其他結(jié)構(gòu)及工作原理與實施例5相同。

實施例10：如圖10所示，在本實施例中熱管有熱管1和內(nèi)部熱管13兩種形式，熱管1為口字形結(jié)構(gòu)，置于電池箱側(cè)壁，便于將電池箱體內(nèi)的熱量導(dǎo)出到箱體外；內(nèi)部熱管13為向上開口的u形，u型的底邊為波浪型，與多個圓柱電池4貼合，u形的兩邊與熱管1貼合。所述電池組由多個電池4組成，電池4外型為圓柱型。冷卻板10置于電池箱體外。本實施例的其他結(jié)構(gòu)及工作原理與實施例9相同。

實施例11：如圖11所示，在該實施例中，反l形熱管1的蒸發(fā)端與內(nèi)翅片8貼合，冷凝端與冷卻板10貼合。通過內(nèi)翅片8把箱內(nèi)熱量迅速傳遞熱管1，并由熱管1傳遞給冷卻板10，繼而散發(fā)到箱外。本實施例的其他結(jié)構(gòu)及工作原理與實施例1相同。

實施例12：如圖12所示，該實施例與實施例11所不同的是熱管1為上邊外翻的u形。本實施例的其他結(jié)構(gòu)及工作原理與實施例11相同。