[实用新型]一种液冷散热片及内嵌液冷散热片式铅酸蓄电池

说明书

本实用新型公开了一种液冷散热片及内嵌液冷散热片式铅酸蓄电池，包括蓄电池主体、设置在蓄电池主体内部的中隔和放置在所述中隔内的液冷散热片片体，所述液冷散热片片体上设有若干用于流通液体的液体流道和作为该液体流道的进出水口的铝管，该铝管位于蓄电池主体底部，所述液冷散热片片体与蓄电池主体上的极板面对平行设置；所述液冷散热片片体通过中隔中的绝缘层与铅酸蓄电池酸液隔离。

技术领域

本实用新型涉及一种液冷散热片及内嵌该液冷散热片式铅酸蓄电池，属于铅酸蓄电池技术领域。

背景技术

本实用新型涉及锂电池热管理技术，锂电池包括硬方形锂电池、软包锂电池、圆柱形锂电池；液冷散热片也指液冷散热，介质包含水、冷冻液、流动性好的油脂在内的液体物质，是与风冷相对应的，属于主动型高效散热技术；散热指降温和升温，可以对电池进行温度控制，使之可以工作在适宜的温度。

目前锂电池热管理分为：自然冷却、风冷散热和水冷散热；自然冷却无任何散热部件，依靠自身散热；风冷散热依靠散热片和风扇，带走电池内部热量，此方式受环境温度影响，实际冷却和加热效果有限，但是价格便宜，实施简单；主动水冷散热方式，通过管道输送液体到电池内部，液体可以是加热或冷却，通过液体强制流动，将热量带入或带出电池，电池内部升温或降温，使电池工作在最佳状态，延长电池寿命，提高电池效能，这是目前仅次于直冷的最高效的热管理方式。

由于主动液冷散热技术复杂，目前技术还有很多缺陷，主流技术有两种：一种是直接将有毛细管路的铝片放置在电池之间，毛细管路出口有一个椭圆形空缺，铝片和框架的空缺叠放在一起构成主流道，这种技术的优点是将液冷片放置在电池之间，缺点是叠放形成的主流道非常脆弱，密封线长度长，在颠簸的汽车使用环境中，容易造成液体泄漏，需要极高的尺寸工艺稳定性。

另外一种是在电池组的底部或侧面设置一个液冷板，电池间放置无流道的散热片与液冷板连接，电池的热量通过无流道散热片传导给液冷板。这种方法避免了第一种技术缺陷，提高了主流道和液冷板密封性，缺点是热量不直接传导给液冷板，而是通过无流道散热片间接传递给液冷板，同时液冷板在底部和侧面决定接触面积小于前一种技术，导致热传导效率低。

以能量密度230Wh/kg锂电池包为例，常温25℃下，循环寿命≥2000次，高温45℃下，循环寿命只能≥1200次，锂电池寿命受电池温度影响是显著的；同时低温充电，充电时间长,-25℃充电时间比25℃充电时间慢了63％。因此有效控制电池温度是提高电池寿命，加快充电的关键因素。

作为热管理系统的核心部件，液冷片在其中起着重要作用，要求体积小，成本低，可靠性高，灵活度大，传热效率高，本实用新型针对上述技术特点对现有技术进行了改进。

同时，本实用新型涉及铅酸蓄电池技术，一般铅酸蓄电池应用在汽车启动、通讯不间断电源、储能以及动力牵引等领域，通常均采用自然冷却。

铅酸蓄电池性能受环境温度影响较大，环境温度高时，电池温度40℃，连续充电500小时，水损耗最多1g/AH，而在75℃环境中，同样条件下，水损耗可以达到4g/AH，以普通轿车60AH为例，每只电池充电后水损耗达到240g，是40℃条件下的4倍水耗量，电池因此寿命明显降低。

低温环境中充放电效率低，造成汽车启动困难，一般25％浓度的硫酸，+10℃下电阻为160.6×10⁴Ω·m，而到了-10℃时，电阻则增大到250×10⁴Ω·m，同时粘度从2.01增大到3.82，导致电池充电和放电能力下降30％，到-20℃时，容量会下降至60％。

有些车辆将电池放置在后备箱中，控制电池温度，但是线路长、成本高、电压衰减；通信领域为满足长寿命使用要求，通常配备空调设备给铅酸蓄电池降温，但效率低。

实用新型内容