[发明专利]一种动力电池包的模块化散热装置

说明书

一种动力电池包的模块化散热装置，包括电池模组(10)、对夹机构(20)、第一散热(30)和第二散热(40)，所述电池模组(10)包括至少两层的阵列排布的多个圆柱形的电池单体(11)；所述第一散热(30)包括用于带走电池单体(11)两个相对的第一侧表面(12)的热量的多个散热条带(31)；所述第二散热(40)包括用于带走电池单体(11)两个相对的第二侧表面(13)的热量的多个阵列的蒸发柱(43)；所述电池单体(11)的两个第一侧表面(12)和两个第二侧表面(13)的面积总和大于等于电池单体的圆柱体表面面积的80％。所述动力电池包的模块化散热装置，电池模组的堆积有效散热的前提下单位体积能量达到最大化。

技术领域

本发明涉及动力电池冷却的技术领域，具体涉及一种动力电池包 的模块化散热装置。

背景技术

对于圆柱形锂电池而言，达到动力汽车用的蓄电池包所需的电池 单体的数量是巨大的。特斯拉Model-S的蓄电池包重量900kg，功率 85kwh，电压约400V，由16个电池模组串联而成，并且每个电池模 组包括444节18650型三元锂离子的电池单体，其又由6个电池组串 联而成，每个电池组由74节上述电池单体并联而成，因此，整个蓄 电池包由7104节18650型锂电池单体组成。

数千个性能最好的蓄电池单体，整合成很差的蓄电池包导致电池 包的整体性能降低。蓄电池包的热场均衡，要求数千个电池单体的每 一个的最高温度低于40℃，电池单体之间的温差低于5℃。蓄电池 包追求单体电池的紧密堆叠，通常通过电池包的单位体积的能量 kwh/mm3来表征蓄电池包的单体堆积的紧密程度，但堆叠越紧密，散 热越困难，二者是矛盾的。

已知的冷却方式中，热管冷却是能效比高的，因此选择热管冷却 是有前景的冷却方式。

奥地利公司MIBA于德国公开了一种圆柱体电池的电池包(公开 号：DE102019114246A1,公开日：2019年12月12日)，电池之间设 置多个热管6，热管6顶部连接在一大块的散热岐片11中，热管6 插入竖直排列的电池单体之间，并通过螺栓紧固于电池模组的底板。 因热管6深埋于电池单体之间，获得圆柱体电池的良好冷却效果，因 热量快速移出至散热岐片11而流失于空气环境中，避免了电池单体 过热。但是，热管顶部带有厚度较大的散热岐片11，增加了电池模 组的高度同时，电池单体只能阵列布置一层，如果两层阵列布置叠置， 电池模组的高度尺寸会增加很多。

美国加州的电动汽车公司ATIEVA于美国公开了一种电池包的冷 却装置(公开号：US2009208829A1，公开日：2009年8月20日)， 其图5显示，每个圆柱体的电池单体614周围紧贴设有至少2个热管 506，竖直的蒸发部506紧贴圆柱体的外圆弧面，热管上段弯折90度 形成水平的冷凝部512，该冷凝部512紧贴于液冷板910下方。该热 管506虽然对圆柱体电池单体进行了热管散热，但是热管的冷凝部是 弯折90度后获得的，该弯折大大降低了热管的散热效率。

综上，设计一种动力电池包的散热装置，既能有效利用热管的高 热导率，又不增加电池包尺寸是动力电池热管理领域亟待解决的关键 难题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种动 力电池包的模块化散热装置，解决“既能有效利用热管的高热导率， 又不增加电池包尺寸”的技术问题。

本发明的目的是这样实现的，一种动力电池包的模块化散热装置，

电池模组，所述电池模组包括多个圆柱形的电池单体，所述多个 电池单体以一定行距列距形成阵列排布；至少两层阵列排布叠置形成 电池模组；电池模组阵列置于电池包壳体中；

对夹机构，所述对夹机构用于保持所述阵列排布并实现电池单体 的电连接；

第一散热，所述第一散热包括多个散热条带，所述散热条带连续 地延伸于所述阵列排布的行与行之间，用于带走电池单体两个相对的 第一侧表面的热量；