CN108565526A - 用于汽车电池的散热管套结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于汽车电池的散热管套结构，散热管套结构包括加强套、同轴固定于加强套内部的导热套结构和同轴固定于导热套内部的吸热套；导热套结构包括导热套、固定于导热套外圆周表面且沿导热套长度方向设置的导热片和散热片，导热片至少部分贯穿加强套并延伸至加强套的外部，位于加强套外部的导热片上固定有散热片；吸热套为复合相变材料，导热套结构为导热材料，加强套为硬质塑料。解决了目前，动力电池的散热研究主要集中在电池模组的外壳结构上，却忽略了动力电池连接线路的散热问题，模块内部电池温度的升高势必影响其连接线路温度的升高，使得普通的包裹材料容易出现老化和开裂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电池配件，具体地，涉及用于汽车电池的散热管套结构。
背景技术
随着经济的快速蓬勃发展，全球性能源紧张以及环境污染等问题日益突出，节能减排正逐渐的引起了全世界的关注，电动汽车的发展也成为大趋势，电动汽车的动力电池在运行时，尤其在启动爬坡或者突然加速时，放电电流瞬间增大，从而产生大量热量，这些热量可以使模块内部电池温度达到100℃，过充情况下将接近200℃。目前，动力电池的散热研究主要集中在电池模组的外壳结构上，却忽略了动力电池连接线路的散热问题，模块内部电池温度的升高势必影响其连接线路温度的升高，使得普通的包裹材料容易出现老化和开裂的问题，进而影响整个电池模组的稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于汽车电池的散热管套结构，解决了目前，动力电池的散热研究主要集中在电池模组的外壳结构上，却忽略了动力电池连接线路的散热问题，模块内部电池温度的升高势必影响其连接线路温度的升高，使得普通的包裹材料容易出现老化和开裂的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于汽车电池的散热管套结构，所述散热管套结构包括加强套、同轴固定于所述加强套内部的导热套结构和同轴固定于所述导热套内部的吸热套；
所述导热套结构包括导热套、固定于所述导热套外圆周表面且沿所述导热套长度方向设置的导热片和散热片，所述导热片至少部分贯穿所述加强套并延伸至所述加强套的外部，位于所述加强套外部的所述导热片上固定有散热片；
所述加强套为夹层结构，其内部形成有夹层空间，所述夹层空间内固定有环形风管，所述环形风管与所述加强套同轴设置，所述环形风管上连通有多个支管，所述支管至少部分延伸至所述加强套的外部，位于所述加强套外部的所述支管上连通有喷头，所述喷头的喷口朝向所述散热片的外表面，所述环形风管上还连通有进风管，所述进风管至少部分延伸至所述加强套的外部；
所述吸热套为复合相变材料，所述复合相变材料的组分包括：石蜡、硬脂酸、胺丙基三甲氧基硅烷、N,N-二甲基亚砜和泡沫铜；
所述导热套结构为导热材料，所述导热材料的组分包括：聚酰胺、聚丙烯、导热尼龙、聚异戊二烯、氧化铝和硅酮粉；
所述加强套为硬质塑料。
优选地，在复合相变材料中，相对于100重量份的石蜡，硬脂酸的含量为10-18重量份，胺丙基三甲氧基硅烷的含量为2-7重量份，N,N-二甲基亚砜的含量为1-5重量份，泡沫铜的含量为80-90重量份。
优选地，在导热材料中，相对于100重量份的聚酰胺，所述聚丙烯的含量为30-60重量份，所述导热尼龙的含量为1-10重量份，所述聚异戊二烯的含量为1-5重量份，所述氧化铝的含量为2-5重量份，所述硅酮粉的含量为1-4重量份。
优选地，聚酰胺的重均分子量为6000-9000，聚丙烯的重均分子量为8000-10000。
优选地，所述聚异戊二烯为碳化硼和/或氧化铝烯。
优选地，所述散热片为弧形结构，且所述散热片至少部分粘接在所述加强套的外表面。
优选地，所述散热片的外表面设置有波纹结构。
优选地，所述散热片的上表面的面积为S1，所述加强套的圆周侧面的面积为S1：S2＝1-3：7。
根据上述技术方案，本发明提供了一种用于汽车电池的散热管套结构，所述散热管套结构包括加强套、同轴固定于所述加强套内部的导热套结构和同轴固定于所述导热套内部的吸热套；所述导热套结构包括导热套、固定于所述导热套外圆周表面且沿所述导热套长度方向设置的导热片和散热片，所述导热片至少部分贯穿所述加强套并延伸至所述加强套的外部，位于所述加强套外部的所述导热片上固定有散热片；所述吸热套为复合相变材料，所述复合相变材料的组分包括：石蜡、硬脂酸、胺丙基三甲氧基硅烷、N,N-二甲基亚砜和泡沫铜；所述导热套结构为导热材料，所述导热材料的组分包括：聚酰胺、聚丙烯、导热尼龙、聚异戊二烯、氧化铝和硅酮粉；所述加强套为硬质塑料。该散热管套结构主要套接于电池模组上各种连接线路上，内部的吸热套为复合相变材料，连接线路温度升高时，其产生的热量可被复合相变材料PCM吸收从而使线路温度降低，同时热量以相变热的形式存储在PCM中，内部的热量能够通过导热套、导热片和散热片与外界空气进行热交换，同时，外层的加强套能够保证整个散热管套结构的强度，使得本散热管套结构不仅具备优良的散热性能，而且具备很高的机械强度，不易老化和开裂，使用寿命长；此外，所述加强套为夹层结构，其内部形成有夹层空间，所述夹层空间内固定有环形风管，所述环形风管与所述加强套同轴设置，所述环形风管上连通有多个支管，所述支管至少部分延伸至所述加强套的外部，位于所述加强套外部的所述支管上连通有喷头，所述喷头的喷口朝向所述散热片的外表面，所述环形风管上还连通有进风管，所述进风管至少部分延伸至所述加强套的外部；这里的进风管可以连通风泵装置，风泵能够对环形风管内提供冷却风，冷却风在环形风管内流动时，一方便能够带走加强套内部的热量，另一方面排出的冷却风能够将散热片表面的热量迅速吹散，利于热量流动，提高散热效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提供的散热管套结构的结构图；
图2是本发明提供的散热管套结构中导热套结构的结构图。
附图标记说明
1-吸热套 2-导热套结构
3-加强套 201-导热片
202-散热片 203-导热套
4-环形风管 5-支管
6-喷头 7-进风管
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“长度方向”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
如图1和图2所示：本发明提供了一种用于汽车电池的散热管套结构，所述散热管套结构包括加强套3、同轴固定于所述加强套3内部的导热套结构2和同轴固定于所述导热套2内部的吸热套1；所述导热套结构2包括导热套203、固定于所述导热套203外圆周表面且沿所述导热套203长度方向设置的导热片201和散热片202，所述导热片201至少部分贯穿所述加强套3并延伸至所述加强套3的外部，位于所述加强套3外部的所述导热片201上固定有散热片202；所述吸热套1为复合相变材料，所述复合相变材料的组分包括：石蜡、硬脂酸、胺丙基三甲氧基硅烷、N,N-二甲基亚砜和泡沫铜；所述导热套结构2为导热材料，所述导热材料的组分包括：聚酰胺、聚丙烯、导热尼龙、聚异戊二烯、氧化铝和硅酮粉；所述加强套3为硬质塑料。该散热管套结构主要套接于电池模组上各种连接线路上，内部的吸热套为复合相变材料，连接线路温度升高时，其产生的热量可被复合相变材料PCM吸收从而使线路温度降低，同时热量以相变热的形式存储在PCM中，内部的热量能够通过导热套、导热片和散热片与外界空气进行热交换，同时，外层的加强套能够保证整个散热管套结构的强度，使得本散热管套结构不仅具备优良的散热性能，而且具备很高的机械强度，不易老化和开裂，使用寿命长。此外，所述加强套3为夹层结构，其内部形成有夹层空间，所述夹层空间内固定有环形风管4，所述环形风管4与所述加强套3同轴设置，所述环形风管4上连通有多个支管5，所述支管5至少部分延伸至所述加强套3的外部，位于所述加强套3外部的所述支管5上连通有喷头6，所述喷头6的喷口朝向所述散热片202的外表面，所述环形风管4上还连通有进风管7，所述进风管7至少部分延伸至所述加强套3的外部；这里的进风管可以连通风泵装置，风泵能够对环形风管内提供冷却风，冷却风在环形风管内流动时，一方便能够带走加强套内部的热量，另一方面排出的冷却风能够将散热片表面的热量迅速吹散，利于热量流动，提高散热效果。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高吸热套的吸热能力，在复合相变材料中，相对于100重量份的石蜡，硬脂酸的含量为10-18重量份，胺丙基三甲氧基硅烷的含量为2-7重量份，N,N-二甲基亚砜的含量为1-5重量份，泡沫铜的含量为80-90重量份。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高导热套结构的导热性能，在导热材料中，相对于100重量份的聚酰胺，所述聚丙烯的含量为30-60重量份，所述导热尼龙的含量为1-10重量份，所述聚异戊二烯的含量为1-5重量份，所述氧化铝的含量为2-5重量份，所述硅酮粉的含量为1-4重量份。
在本发明的一种优选的实施方式中，聚酰胺的重均分子量为6000-9000，聚丙烯的重均分子量为8000-10000。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述聚异戊二烯为碳化硼和/或氧化铝烯。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得散热片202更为稳定，防止其受损或弯折，所述散热片202为弧形结构，且所述散热片202至少部分粘接在所述加强套3的外表面。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了增加散热片202的表面积，提高其与空气的接触面，更利于散热，所述散热片202的外表面设置有波纹结构。
在本发明的一种优选的实施方式中，在保证散热管套结构整体强度的前提下进一步提高散热能力，所述散热片202的上表面的面积为S1，所述加强套3的圆周侧面的面积为S1：S2＝1-3：7。
采用DRH型护热平板法导热系数测试仪对制得的导热材料和复合相变材料进行热导系数测定；测得导热材料的导热系数为4.2W·rn-1·K-1；测得复合相变材料的导热系数为4.5W·rn-1·K-1。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (8)
1.一种用于汽车电池的散热管套结构，其特征在于，所述散热管套结构包括加强套(3)、同轴固定于所述加强套(3)内部的导热套结构(2)和同轴固定于所述导热套(2)内部的吸热套(1)；
所述导热套结构(2)包括导热套(203)、固定于所述导热套(203)外圆周表面且沿所述导热套(203)长度方向设置的导热片(201)和散热片(202)，所述导热片(201)至少部分贯穿所述加强套(3)并延伸至所述加强套(3)的外部，位于所述加强套(3)外部的所述导热片(201)上固定有散热片(202)；
所述加强套(3)为夹层结构，其内部形成有夹层空间，所述夹层空间内固定有环形风管(4)，所述环形风管(4)与所述加强套(3)同轴设置，所述环形风管(4)上连通有多个支管(5)，所述支管(5)至少部分延伸至所述加强套(3)的外部，位于所述加强套(3)外部的所述支管(5)上连通有喷头(6)，所述喷头(6)的喷口朝向所述散热片(202)的外表面，所述环形风管(4)上还连通有进风管(7)，所述进风管(7)至少部分延伸至所述加强套(3)的外部；
所述吸热套(1)为复合相变材料，所述复合相变材料的组分包括：石蜡、硬脂酸、胺丙基三甲氧基硅烷、N,N-二甲基亚砜和泡沫铜；
所述导热套结构(2)为导热材料，所述导热材料的组分包括：聚酰胺、聚丙烯、导热尼龙、聚异戊二烯、氧化铝和硅酮粉；
所述加强套(3)为硬质塑料。
2.根据权利要求1所述的散热管套结构，其特征在于，在复合相变材料中，相对于100重量份的石蜡，硬脂酸的含量为10-18重量份，胺丙基三甲氧基硅烷的含量为2-7重量份，N,N-二甲基亚砜的含量为1-5重量份，泡沫铜的含量为80-90重量份。
3.根据权利要求1所述的散热管套结构，其特征在于，在导热材料中，相对于100重量份的聚酰胺，所述聚丙烯的含量为30-60重量份，所述导热尼龙的含量为1-10重量份，所述聚异戊二烯的含量为1-5重量份，所述氧化铝的含量为2-5重量份，所述硅酮粉的含量为1-4重量份。
4.根据权利要求3所述的散热管套结构，其特征在于，聚酰胺的重均分子量为6000-9000，聚丙烯的重均分子量为8000-10000。
5.根据权利要求4所述的散热管套结构，其特征在于，所述聚异戊二烯为碳化硼和/或氧化铝烯。
6.根据权利要求1所述的散热管套结构，其特征在于，所述散热片(202)为弧形结构，且所述散热片(202)至少部分粘接在所述加强套(3)的外表面。
7.根据权利要求6所述的散热管套结构，其特征在于，所述散热片(202)的外表面设置有波纹结构。
8.根据权利要求1所述的散热管套结构，其特征在于，所述散热片(202)的上表面的面积为S1，所述加强套(3)的圆周侧面的面积为S1：S2＝1-3：7。
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2018
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200144631A1 (en) * | 2018-11-06 | 2020-05-07 | Raytheon Company | Lightweight thermal battery system for high-temperature environments |
| US11335917B2 (en) * | 2018-11-06 | 2022-05-17 | Raytheon Company | Lightweight thermal battery system for high-temperature environments |
| CN112563616A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-26 | 南方电网电力科技股份有限公司 | 一种散热模块 |
| CN113611929A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-11-05 | 山东电亮亮信息科技有限公司 | 一种防止热失控的电池均衡储能系统 |
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