一种用于模组化电子元件的散热结构的制作方法
未命名
10-22
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1.本发明属于电子元件温度控制技术领域,尤其涉及一种用于模组化电子元件的散热结构。
背景技术:
2.封装的电子元件由于稳定性要求、寿命要求等,不仅要求所有电子元件的温度均小于最高要求温度,还要求在工作态或启动时所有电子元件温差在一定范围内(一般为3℃以内)。
3.常规的散热结构通常将所有电子元件均放置于接触式散热介质上部(液冷板在电子元件的底面),电子元件通过导热结构胶将热量传给接触式散热介质实现散热。
4.常规的导热结构会造成电子元件本体上下温差大,电子元件顶部温度为散热瓶颈点,温度低的接触式散热介质与持续发热的电子元件底面接触导致电芯底面温度低且电芯顶部温度高。充放电的倍率越大,高温差越明显,例如,1c工况电芯的上下温差可高到近20℃,成系统的散热瓶颈点,时常难以满足最高温度要求。因此,常规的导热结构无法对部分区域进行有效散热,容易造成的局部热失控的问题。
技术实现要素:
5.有鉴于此,本发明提供了一种用于模组化电子元件的散热结构,旨在解决现有技术中无法对部分区域进行有效散热,容易造成的局部热失控的问题。
6.本发明实施例的第一方面提供了用于模组化电子元件的散热结构,包括:接触式散热介质以及至少一个热传导介质;其中,至少一个电子元件组成一个模组;模组的数目为一个或者多个;
7.模组中每个电子元件的底面均与接触式散热介质直接接触或间接;至少一个热传导介质与任一个或多个电子元件直接或间接接触,并且热传导介质的上边界与模组的顶面的距离等于第一预设值,热传导介质的下边界与模组的底面的距离等于第二预设值;热传导介质的导热率大于电子元件的导热率。
8.在一些可能的实现方式中,第一预设值处于[0,0.5h)之间;第二预设值处于[0,0.5h)之间;h为电子元件的底面到顶面的距离。
[0009]
在一些可能的实现方式中,每个热传导介质的宽度等于第一宽度的预设倍数;第一宽度模组上与热传导介质接触的面的宽度;为预设倍数处于(1/2,1]之间;电子元件的底面到顶面的方向为高度方向;宽度的方向垂直与高度方向。
[0010]
在一些可能的实现方式中,接触式散热介质为液冷板、模组为电池模组;热传导介质为相变均温板;电池模组为长方体,除顶面和底面外具备四个侧面;液冷板上设置有出液口和入液口,电池模组靠近出液口和入液口的一侧以及其对侧分别为前侧面和后侧面,剩余两面为左侧面和右侧面;电池模组由多个电芯组成;电芯从前侧面到后侧面呈列状排布;相变均温板与左侧面和/或右侧面接触,且接触面积等于左侧面和/或右侧面的面积乘以第
三预设值;第三预设值处于[0.25,1]之间。
[0011]
在一些可能的实现方式中,入液口和出液口错位设置;入液口和出液口之间冷液流过散热齿的流程为第一流程,构成强流区;沿冷液流通方向强流区的两侧为弱流区;弱流区的冷液流程大于第一流程;强流区的电池模组与弱流区的电池模组之间接触有一个相变均温板。
[0012]
在一些可能的实现方式中,电池模组的左侧面到右侧面的方向为第一方向;各个电池模组沿第一方向排布,靠近入液口的电池模组与远离入液口的电池模组之间接触有一个相变均温板。
[0013]
在一些可能的实现方式中,在任一电芯达到预设温度时,相变均温板与该电芯的接触状态由接触变为非接触;预设温度小于850℃。
[0014]
在一些可能的实现方式中,相变均温板通过导热胶粘贴在模组的至少一个侧面上;导热胶的熔点处于(140,850)℃之间;导热胶的导热率大于模组的导热率。
[0015]
在一些可能的实现方式中,相变均温板的外壳为铝合金外壳;铝合金外壳的熔点处于450℃~650℃之间。
[0016]
在一些可能的实现方式中,相变均温板包括:蒸发器、冷凝器、冷却液、毛细管道;蒸发器设置在相变均温板与电池模组的接触面上;冷凝器设置在相变均温板与液冷板的接触端;毛细管道的一端与蒸发器连接;毛细管道的另一端与冷凝器连接;毛细管道处于靠近电池模组一侧的铝合金外壳内;冷却液通过毛细管道在蒸发器和冷凝器之间流动。
[0017]
本发明实施例提供的用于模组化电子元件的散热结构,包括:接触式散热介质以及至少一个热传导介质;其中,至少一个电子元件组成一个模组;模组的数目为一个或者多个;模组中每个电子元件的底面均与接触式散热介质直接接触或间接;至少一个热传导介质与任一个或多个电子元件直接或间接接触,并且热传导介质的上边界与模组的顶面的距离等于第一预设值,热传导介质的下边界与模组的底面的距离等于第二预设值;热传导介质的导热率大于电子元件的导热率。通过在模组的侧面设置热传导介质,能够将模组顶部的热量传递至底部,从而减小模组上下温差,有效避免储能电池局部热失控。
附图说明
[0018]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]
图1是本发明实施例提供的用于模组化电子元件的散热结构的结构示意图;
[0020]
图2是储能电池在传统的液冷散热结构下的温度分布示意图;
[0021]
图3是本发明另一实施例提供的用于模组化电子元件的散热结构的结构示意图。
具体实施方式
[0022]
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电
路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
[0023]
图1是本发明实施例提供的用于模组化电子元件的散热结构的结构示意图。如图1所示,在一些实施例中,用于模组化电子元件的散热结构,包括:接触式散热介质11以及至少一个热传导介质12;其中,至少一个电子元件组成一个模组;模组的数目为一个或者多个;模组中每个电子元件的底面均与接触式散热介质11直接接触或间接;至少一个热传导介质12与任一个或多个电子元件直接或间接接触,并且热传导介质12的上边界与模组的顶面的距离等于第一预设值,热传导介质12的下边界与模组的底面的距离等于第二预设值;热传导介质12的导热率大于电子元件的导热率。
[0024]
在本发明实施例中,接触式散热介质11可以是铜板、铝板、液冷板等能够快速散热的介质,在此不作限定。电子元件可以是电芯、电容等,在此不作限定。模组可以是由单个大电容组成的模组,也可以是由多个电芯组成的模组,在此不作限定。模组的形状可以是长方体、圆柱体等,在此不作限定。在模组为长方体时,热传导介质可粘贴在模组四个侧面的一个或多个侧面上,当模组为圆柱体时,热传导介质可粘贴在模组的唯一侧面上。热传导介质可以是铜板、铝板、相变均温板等,在此不作限定。
[0025]
在一些实施例中,第一预设值处于[0,0.5h)之间;第二预设值处于[0,0.5h)之间;h为电子元件的底面到顶面的距离。每个热传导介质的宽度等于第一宽度的预设倍数;第一宽度模组上与热传导介质接触的面的宽度;为预设倍数处于(1/2,1]之间;电子元件的底面到顶面的方向为高度方向;宽度的方向垂直与高度方向。
[0026]
在本发明实施例中,在模组为长方体时,h具体为长方体底面到顶面的距离,即长方体的高,第一宽度为四个侧面中任一个侧面的宽度。当模组为圆柱体时,h具体为圆柱体底面到顶面的距离,即圆柱体的高,第一宽度具体为圆柱体侧面的周长。
[0027]
例如,第一预设值可以为h/4;第二预设值可以为h/4;热传导介质的宽度可以为第一宽度的1/2。所述宽度的方向垂直与所述高度的方向。通过限定热传导介质的尺寸,能够保证热传导介质对模组的有效散热。
[0028]
模组中每个电子元件的底面均与接触式散热介质11接触,因此模组顶部的温度高于模组底部,因此可以在侧面上粘贴热传导介质12,从而将顶部的热量传导至底部。
[0029]
其中,设置热传导介质12的侧面越多,热量传递效果越好,均温性越高。热传导介质12为片状,可以是矩阵片,也可以是圆片,在此不作限定。热传导介质所覆盖的电子元件越多,均温性越高。热传导介质12的上边界与模组的顶面的距离越小,均温性越高。热传导介质12的下边界与模组的底面的距离越小,均温性越高。
[0030]
在热传导介质的下边界与模组的底面的距离为零,即在热传导介质12的下边界与接触式散热介质11接触时,热量传递由上部-热传导介质-下部-接触式散热介质变为上部-热传导介质-接触式散热介质,热量传递效率更高。
[0031]
在一些实施例中,热传导介质12与模组中每个电子元件接触。
[0032]
在本发明实施例中,在热传导介质12与模组中每个电子元件接触时,能够对每个电子元件的上部均进行快速散热,实现模组内各个电子元件之间的均温。
[0033]
在一些实施例中,热传导介质与其所接触侧面之间的接触面积等于所接触侧面的面积。
[0034]
在本发明实施例中,在接触面积与所接触的侧面的面积相同时,热传导介质12对
该侧面上的热量传导效率达到最高。若四个侧面均设置相应尺寸的热传导介质12,能够有效提高热量传导效率,避免局部热失控。
[0035]
图2是储能电池在传统的液冷散热结构下的温度分布示意图。如图2所示,以液冷储能电池为例,液冷板安装在底面,即所有纯能电池的电芯均安装在液冷板上,与液冷板直接接触,液冷板的对面为顶面,液冷板上设置有出液口和入液口,靠近出液口和入液口的一侧以及其对侧分别为前侧面和后侧面,剩余两面为左侧面和右侧面。在前后方向的12个电芯为一个电池模组,左右方向上设置有四个电池模组。
[0036]
由上述温度分布图,可以得出,对于靠近入液口的电芯温度小于远离入液口的电芯温度,电芯的顶部温度高于底面温度。为了避免局部温度失控,本发明在图1中所示的液冷储能电池的基础上进行了以下改进。
[0037]
图3是本发明另一实施例提供的用于模组化电子元件的散热结构的结构示意图。图3仅为本发明所给出的一种具体示例,并不作为限定。如图3所示,在一些实施例中,接触式散热介质11为液冷板31、模组为电池模组32;热传导介质12为相变均温板33;电池模组32为长方体,除顶面和底面外具备四个侧面;液冷板31上设置有出液口和入液口,电池模组32靠近出液口和入液口的一侧以及其对侧分别为前侧面和后侧面,剩余两面为左侧面和右侧面;电池模组32由多个电芯组成;电芯从前侧面到后侧面列状排布;相变均温板等于左侧面和/或右侧面的面积乘以第三预设值;第三预设值处于[0.25,1]之间。
[0038]
在本发明实施例中,电芯从左侧面到右侧面列状排布;在相变均温板与左侧面和/或右侧面接触,且接触面积与左侧面和/或右侧面的面积相等时,每个相变均温板33与对应电池模组32内的所有电芯接触;相变均温板33的底面与液冷板31接触。此时相变均温板33的导热性良好,可以通过相变进行整体均热,即将电芯上部的热量传递至液冷板31,对电芯单体上下部分进行均温,同样可以将远离入液口的电芯的热量传递至液冷板31,对各个电芯间进行均温,有效避免储能电池局部热失控。
[0039]
在本发明实施例中,图3中所示的电池模组排布方式,以及电池模组内的电芯数目等,均为本发明的示例,并不作为限定。
[0040]
在电池包仅设置一个电池模组时,只需在电池模组的左右两侧设置相变均温板即可。
[0041]
在电池包包括多个电池模组32时,每两个相邻电池模组32之间设置有一个相变均温板33,边缘的电池模组32的外侧同样设置相变均温板33,从而使每个电池模组的左右两侧均具备相变均温板,每个电池模组的左右两侧的温度均能传递至液冷板31,不但对对电芯单体上下部分以及各个电芯之间进行均温,还能实现各个电池模组之间的均温。
[0042]
在一些实施例中,入液口和出液口错位设置;入液口和出液口之间冷液流过散热齿的流程为第一流程,构成强流区;沿冷液流通方向强流区的两侧为弱流区;弱流区的冷液流程大于第一流程;强流区的电池模组与弱流区的电池模组之间接触有一个相变均温板。
[0043]
在接触式散热介质为金属板、合金板时,接触式散热介质各个区域的散热效率相同,而在接触式散热介质为液冷板时,存在各个区域散热效率不同的情况。
[0044]
在本发明实施例中,显然强流区的散热速度大于弱流区,因此通过在强流区的电池模组与弱流区的电池模组之间接触有相变均温板,能够提高弱流区的散热速度,实现各个电池模组之间的均温。
[0045]
在一些实施例中,电池模组的左侧面到右侧面的方向为第一方向;冷液流通方向平行于第一方向;各个电池模组沿第一方向排布,靠近入液口的电池模组与远离入液口的电池模组之间接触有一个相变均温板。
[0046]
在本发明实施例中,液冷板的冷却液初始的温度较低,因此靠近入液口的电池模组散热较快,而液冷板的冷却液流经各个电池模组时不断吸热,导致远离入液口时冷却液的温度相对较高,远离入液口的电池模组散热较慢。因此通过在靠近入液口的电池模组与远离入液口的电池模组之间接触相变均温板,同样能够实现各个电池模组之间的均温。
[0047]
入液口到出液口的方向为冷液的流动方向,其平行于电池模组的排布方向,因此通过沿冷夜流动方向设置相变均温板,能够使电池模组在在冷夜流动方向上均温。根据强流区和弱流区的定义可知,强流区指向弱流区的方向,垂直于冷液的流动方向,因此在强流区的电池模组与弱流区的电池模组之间接触有相变均温板,能够实现强流区与弱流区之间的电池模组均温。
[0048]
另外,若接触式散热介质由金属板和散热风扇组成,则金属板可划分为叶片区(正对散热风扇的区域)和非叶片区,显然叶片区和非叶片区同样存在散热不均匀的问题,因此可以在叶片区的电池模组和非叶片区的电池模组之间设置相变均温板。
[0049]
热失控具体可以划分为三个阶段:
[0050]
第一,自生热阶段(50℃-140℃):又被叫做热积累阶段,它开始于sei(solidelectrolyteinterface,固体电解质界面)膜的溶解。sei膜在温度达到90℃左右的时候,其溶解现象就会被明显的观察到sei膜的溶解,使得负极以及负极内包含的嵌锂碳成分直接暴露在电解液里,嵌锂碳与电解液发生放热反应,造成温度升高。温度的上升反过来促进了sei膜的进一步分解。如果没有外部降温手段的作用,这个过程会滚动向前,直至sei膜全部分解。需要从外部采用高效的热管理方案,抑制锂电池的温升,从而保证电芯的sei膜不会上升到溶解温度,自然就不会发生热失控。
[0051]
第二,热失控阶段(140℃-850℃):是指温度超过140℃以后,正负极材料都加入了电化学反应的行列,反应物质量的增加,使得温度的提升速度更快了。外部可以观测到的参数变化,是电压的急剧下跌,其过程被描述为:达到这个温度区间后,隔膜开始大量融化,正负极直接连通,造成大规模短路的发生。至此,热失控已经开始,不会再停下来。短时间内,剧烈的反应生成大量气体的同时生成大量的热,热量又给气体加热,膨胀的气体冲破电芯壳体,发生物质喷射之类的现象,四散的物质也带走了部分热量。热失控达到了最激烈的状态。最高温度也在这个阶段到达。如果周围有其他电芯,则在此阶段,通过把热量向周围传播,热失控可能向其他电芯蔓延。热量可能通过连接的导电件传导,也可能因为体积膨胀,原来保有间距的电芯,在此时已经彼此贴紧,电芯壳体之间直接传导热量。
[0052]
热失控终止阶段(850℃-常温):热失控一旦发生,其终止只能是反应物全部燃尽。消防部门的一份报告显示,对于锂电池这种封闭壳体内包含高能量的装置,消防手段暂时无法终止正在进行的热失控。灭火剂,无法真正触及正在进行的反应物质。消防员在火场风险很高,但能够采取的措施比较有限,一般就是隔离事故现场。只有待反应物耗尽,热失控过程才能自然终止。
[0053]
本发明通过上述设置相变均温板33,能够在电池的自生热阶段实现高效的热管理方案的运行,从而保证电芯的sei膜不会上升到溶解温度,不会发生热失控。
[0054]
在一些实施例中,在任一电芯达到预设温度时,相变均温板与该电芯的接触状态由接触变为非接触;预设温度小于850℃。
[0055]
在本发明实施例中,由于锂电芯失控的温度可达850℃,而均温板外壳在850℃的情况下将脱离与失控电芯的接触,避免失控电芯的温度通过高热传导特性的相变均温板传递至其他电芯。
[0056]
在一些实施例中,相变均温板通过导热胶粘贴在模组的至少一个侧面上;导热胶的熔点处于(140,850)℃之间。导热胶的导热率大于模组的导热率。
[0057]
在电芯温度超过导热胶熔点时,导热胶变为液态,相变均温板将不再粘贴在高温的电芯上,避免热量蔓延到其他电芯。
[0058]
相变均温板的熔点在小于850℃时,在外壳溶解处,均温板必定不再与最热点接触,避免热量通过均温板蔓延。
[0059]
在本发明实施例中,相变均温板的外壳材质可以采用金属、合金等,具体需要根据电池生产要求和成本确定,熔点小于850℃即可,在此不作限定。
[0060]
在一些实施例中,相变均温板33的外壳为铝合金外壳;铝合金外壳的熔点处于450℃~650℃之间。
[0061]
在一些实施例中,用于模组化电子元件的散热结构包括多个电池模组32,各个电池模组32的底面均与液冷板31接触;每两个相邻电池模组32之间设置有两个相变均温板33。
[0062]
在一些实施例中,每两个相邻电池模组32之间设置的两个相变均温板33的接触面上涂刷有隔温涂层。
[0063]
在本发明实施例中,均温板的均温特性能够实现两个相邻电池模组的均温,但在热失控状态下,同样容易使热失控的电池模组的热量传递至相邻的电池模组,造成热失控的蔓延。通过每两个相邻电池模组32之间设置有两个相变均温板33,再涂刷隔温涂层,即每个电池模组32的左右两侧均设置有相变均温板33,从而使各个电池模组均能通过均温板将热量传递至液冷板,实现各个电池模组的均温,并且各个电池模组32的相变均温板33不共用,避免热失控在不同电池模组之间的蔓延。
[0064]
上述的相变均温板或导热胶的熔化仅为本发明的示例性描述,并不作为限定,在热传导介质除相变均温板之外的其他材质时,同样能实现上述两种脱离接触的方式。即粘贴热传导介质的导热胶熔点处于(140,850)℃之间,或者传导介质的熔点处于(140,850)℃之间。
[0065]
在一些实施例中,相变均温板包括:蒸发器、冷凝器、冷却液、毛细管道;蒸发器设置在相变均温板与电池模组的接触面上;冷凝器设置在相变均温板与液冷板的接触端;毛细管道的一端与蒸发器连接;毛细管道的另一端与冷凝器连接;所述毛细管道处于靠近所述电池模组一侧的铝合金外壳内;冷却液通过毛细管道在蒸发器和冷凝器之间流动。
[0066]
在本发明实施例中,均温板工作原理与热管相同,包括了传导、蒸发、对流、凝固四个主要步骤。均温板是由纯水(或其它液体工质)注入布满了微结构的容器而成的双相流体装置。在工作过程中,首先均热板底座受热,热源加热金属网微状的蒸发器;然后蒸发器内的冷却液(液体工质)在真空超低压环境下受热快速蒸发为热空气,均热板采用真空设计,热空气在金属网微状环境(毛细管道)流通;接着热空气受热上升,遇散热板上部冷源后散
热,并在冷凝器中重新凝结成液体,最终凝结后的冷却液通过金属微状结构的毛细管道回流入底面蒸发器处。
[0067]
由于相变均温板中存在冷却液,因此可以将传输冷却液的毛细管道设置在靠近所述电池模组一侧的铝合金外壳内,在锂电芯热失控的时,外壳受热熔化,均温板内部冷却液从外壳熔化处流入失控电芯,可一定程度上辅助抑制电芯热失控和对其它电芯的热蔓延,延长一定时间,为外部水消防争取一定时间。
[0068]
其中,为保证无论是任何一处破裂,均温板内部冷却液均能够有效溢出,可以在均温板充入冷却液时进行一定程度的加压,在外壳熔化时,冷却液部分汽化,压力变得更高,从而克服大气压和自身重力的影响,从熔化破裂口处喷出。
[0069]
另外,为了保证破裂点可控,即在预期位置破裂,将冷却液喷洒至指定位置,相变均温板与电池模组接触位置的外壳材料熔点低于相变均温板其他位置的熔点,如此在某个电池电芯热失控后,与该热失控电芯热接触的相变均温板由于熔点比其他非接触位置的熔点低,而温度又比其他热接触位置高,因此相变均温板仅会在热失控电芯的接触位置处破裂,并将相变均温板内部的冷却液喷洒到热失控电芯上。
[0070]
在一些实施例中,相变均温板的三维空间的导热率处于15000w/(m*k)~50000w/(m*k)之间。
[0071]
在一些实施例中,相变均温板通过导热胶粘贴在电池模组的两侧。
[0072]
在本发明实施例中,除相变均温板之外,液冷板同样通过导热胶与电池模组粘贴。
[0073]
在一些实施例中,用于模组化电子元件的散热结构还包括钢带24;钢带24用于固定各个电池模组22和各个电池模组22所粘贴的相变均温板23。
[0074]
在本发明实施例中,均温板和电芯通过钢带进行再次紧固。
[0075]
综上,本发明的有益效果具体为:
[0076]
1.在电芯模组(12个电芯)的两侧均通过导热胶贴相变均温板,对电芯单体上下部分和12个电芯间进行均温。
[0077]
2.两电芯模组间增加相变均温板进行两模组的均温。
[0078]
3.均温板与底面冷板接触,将收集电芯上部热量传导到底面冷板,进行快速散热。
[0079]
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
[0080]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.一种用于模组化电子元件的散热结构,其特征在于,包括:接触式散热介质以及至少一个热传导介质;其中,至少一个电子元件组成一个模组;所述模组的数目为一个或者多个;所述模组中每个电子元件的底面均与所述接触式散热介质直接接触或间接;所述至少一个热传导介质与任一个或多个电子元件直接或间接接触,并且所述热传导介质的上边界与所述模组的顶面的距离等于第一预设值,所述热传导介质的下边界与所述模组的底面的距离等于第二预设值;所述热传导介质的导热率大于所述电子元件的导热率。2.根据权利要求1所述的用于模组化电子元件的散热结构,其特征在于,所述第一预设值处于[0,0.5h)之间;所述第二预设值处于[0,0.5h)之间;h为电子元件的底面到顶面的距离。3.根据权利要求1所述的用于模组化电子元件的散热结构,其特征在于,每个热传导介质的宽度等于第一宽度的预设倍数;所述第一宽度所述模组上与所述热传导介质接触的面的宽度;为所述预设倍数处于(1/2,1]之间;所述电子元件的底面到顶面的方向为高度方向;所述宽度的方向垂直与所述高度方向。4.根据权利要求1所述的用于模组化电子元件的散热结构,其特征在于,所述接触式散热介质为液冷板、所述模组为电池模组;所述热传导介质为相变均温板;所述电池模组为长方体,除顶面和底面外具备四个侧面;所述液冷板上设置有出液口和入液口,所述电池模组靠近出液口和入液口的一侧以及其对侧分别为前侧面和后侧面,剩余两面为左侧面和右侧面;所述电池模组由多个电芯组成;所述电芯从前侧面到后侧面呈列状排布;所述相变均温板与所述左侧面和/或右侧面接触,且接触面积等于所述左侧面和/或右侧面的面积乘以第三预设值;所述第三预设值处于[0.25,1]之间。5.根据权利要求4所述的用于模组化电子元件的散热结构,其特征在于,所述入液口和所述出液口错位设置;所述入液口和所述出液口之间冷液流过散热齿的流程为第一流程,构成强流区;沿冷液流通方向所述强流区的两侧为弱流区;所述弱流区的冷液流程大于所述第一流程;所述强流区的电池模组与弱流区的电池模组之间接触有一个相变均温板。6.根据权利要求4所述的用于模组化电子元件的散热结构,其特征在于,所述电池模组的左侧面到右侧面的方向为第一方向;冷液流通方向平行于第一方向;各个电池模组沿第一方向排布,靠近入液口的电池模组与远离入液口的电池模组之间接触有一个相变均温板。7.根据权利要求4所述的用于模组化电子元件的散热结构,其特征在于,在任一电芯达到预设温度时,所述相变均温板与该电芯的接触状态由接触变为非接触;所述预设温度小于850℃。8.根据权利要求7所述的用于模组化电子元件的散热结构,其特征在于,所述相变均温板通过导热胶粘贴在所述模组的至少一个侧面上;所述导热胶的熔点处于(140,850)℃之间;所述导热胶的导热率大于所述模组的导热率。9.根据权利要求7所述的用于模组化电子元件的散热结构,其特征在于,所述相变均温板的外壳为铝合金外壳;所述铝合金外壳的熔点处于450℃~650℃之间。10.根据权利要求9所述的用于模组化电子元件的散热结构,其特征在于,相变均温板包括:蒸发器、冷凝器、冷却液、毛细管道;蒸发器设置在相变均温板与电池模组的接触面
上;冷凝器设置在相变均温板与液冷板的接触端;毛细管道的一端与蒸发器连接;毛细管道的另一端与冷凝器连接;所述毛细管道处于靠近所述电池模组一侧的铝合金外壳内;冷却液通过毛细管道在蒸发器和冷凝器之间流动。
技术总结
本发明提供了一种用于模组化电子元件的散热结构,包括:接触式散热介质以及至少一个热传导介质;其中,至少一个电子元件组成一个模组;模组的数目为一个或者多个;模组中每个电子元件的底面均与接触式散热介质直接接触或间接;至少一个热传导介质与任一个或多个电子元件直接或间接接触,并且热传导介质的上边界与模组的顶面的距离等于第一预设值,热传导介质的下边界与模组的底面的距离等于第二预设值;热传导介质的导热率大于电子元件的导热率。通过在模组的侧面设置热传导介质,能够将模组顶部的热量传递至底部,从而减小模组上下温差,有效避免储能电池局部热失控。有效避免储能电池局部热失控。有效避免储能电池局部热失控。
技术研发人员:卢艺杰 潘腾飞 魏礼贵
受保护的技术使用者:科华数据股份有限公司
技术研发日:2023.06.30
技术公布日:2023/10/19
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