(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211154865.4 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 西安电子科技大 学 地址 710071 陕西省西安市雁塔区太白南 路2号 (72)发明人 刘焕玲　郭超　郭旗　邵晓东　 (74)专利代理 机构 西安弘理专利事务所 61214 专利代理师 涂秀清 (51)Int.Cl. H01M 10/613(2014.01) H01M 10/6554(2014.01) H01M 10/6556(2014.01) H01M 10/6568(2014.01) H01M 10/617(2014.01) H01M 10/655(2014.01)G01M 99/00(2011.01) G01N 25/20(2006.01) G06F 30/18(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 用于锂离子电池散热的拓扑换热器及其换 热性能检测装置 (57)摘要 本发明公开了用于锂离子电池散热的拓扑 换热器， 包括两个换热器冷板， 每个换热器冷板 包括基板， 基板内布设通道， 通道为拓扑流道结 构， 拓扑流道结构包括四条主通道， 在主通道间 生成若干次级通道， 四条主通道两端均连接集流 槽， 基板沿长度方向两侧设置凸台， 两个凸台上 对应开设四个流道通孔， 每个凸台上的流道通孔 一端交错布置入口和出口， 另一端连接集流槽。 本发明用于锂离子电池散热的拓扑换热器， 能够 有效的应用在锂离子电池热管理上， 换热效率 高， 满足锂离子电池高倍率放电的散热要求； 本 发明还公开了换热性能检测装置， 工作效率高， 能够快速、 准确地检测冷板的换 热效果。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115528344 A 2022.12.27 CN 115528344 A 1.用于锂离子电池散热的拓扑换热器， 其特征在于， 包括两个换热器冷板(10)， 每个换 热器冷板(10)包括基板(1)， 基板(1)内布设通道(6)， 通道(6)为拓扑流道结构， 拓扑流道结 构包括四条主通道， 在主通道间生成若干次级通道， 四条主通道两端均连接集流槽(5)， 基 板(1)沿长度方向两侧设置凸台(2)， 两个凸台(2)上对应开设四个流道通孔， 每个凸台(2) 上的流道通孔一端交错布置入口(3)和出口(4)， 另一端连接集流槽(5)， 每个凸台(2)上设 置两个入口(3)和两个出口(4)， 一个凸台(2)上入口(3)的位置对应另一个凸台(2)上出口 (4)的位置 。 2.根据权利要求1所述的用于锂离子电池散热的拓扑换热器， 其特征在于， 所述通道 (6)根据拓扑优化技术生成， 通过耦合电化学场、 流场和温度场， 采用拓扑优化的移动渐近 线算法， 并以锂离子电池平均温度和冷板压降最小化为优化目标， 使换热器冷板(10)中的 材料自适应分配来得到冷板 拓扑结构。 3.根据权利要求1所述的用于锂离子电池散热的拓扑换热器， 其特征在于， 所述凸台 (2)还设有压力计连接通 孔(7)， 基板(1)侧面设有四个均布的温度测量 孔(8)。 4.用于锂离子电池散热的拓扑换热器的换热性能检测装置， 其特征在于， 包括恒温水 浴箱(11)、 蠕动泵(12)、 止流阀、 分流装置、 核心测试区、 汇流装置和液体冷却箱(18)， 蠕动 泵(12)一端连接恒温水浴箱(11)， 另一端通过分流装置连接核心测试区， 核心测试区通过 汇流装置连接液体冷却箱(18)， 液体冷却箱(18)连接恒温水浴箱(1 1)。 5.根据权利要求4所述的用于锂离子电池散热的拓扑换热器的换热性能检测装置， 其 特征在于， 所述核心测试区采用上述权利要求3中用于锂离子电池散热的拓扑换热器， 拓扑 换热器的两个换热器 冷板(10)和锂离子电池(9)包裹绝热材料， 锂离子电池(9)和两个换热 器冷板(10)置 于恒温箱(32)内。 6.根据权利要求5所述的用于锂离子电池散热的拓扑换热器的换热性能检测装置， 其 特征在于， 所述核心测试区还包括温度采集仪(20)、 锂离子电池测试仪(21)、 压力计(23)， 锂离子电池测试仪(21)与锂离子电池(9)的正负极连接， 温度采集仪(20)通过热电偶连接 压力计连接通孔(7)、 温度测量孔(8)， 压力计(23)的两端分别连接两个压力计连接通孔 (7)。 7.根据权利要求6所述的用于锂离子电池散热的拓扑换热器的换热性能检测装置， 其 特征在于， 所述止流阀包括第一止流阀(13)和第二止流阀(19)， 其中第一止流阀(13)设置 于蠕动泵(12)与分流装置之间， 第二止流阀(19)设置于液体 冷却箱(18)与恒温水浴箱(11) 之间。 8.根据权利要求6所述的用于锂离子电池散热的拓扑换热器的换热性能检测装置， 其 特征在于， 所述分流装置包括一个一级三通分流器(14)和 两个二级五通分流器(15)， 一级 三通分流器(14)包括一个第一入水口(24)和两个第一出水口(25)， 每个二级五通分流器 (15)包括一个第二入 水口(26)和四个第二出水口(27)， 第一入 水口(24)通过管道连接蠕动 泵(12)， 两个第一出水口(25)通过管道分别连接第二入水口(26)， 其中一个二级五通分流 器(15)的四个第二出水口(27)对应连接其中一个换热器冷板(10)的四个入口(3)， 另一个 二级五通分流器(15)的四个第二出水口(27)对应连接另一个换热器冷板(10)的四个入口 (3)。 9.根据权利要求8所述的用于锂离子电池散热的拓扑换热器的换热性能检测装置， 其权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115528344 A 2特征在于， 所述汇流装置包括两个二级五通汇流器(16)和一个一级三通汇流器(17)， 每个 二级五通汇流器(16)包括四个第三入水口(28)和一个第三出水口(29)， 一级三通汇流器 (17)包括两个第四入 水口(30)和一个第四出水口(31)， 两个二级五通汇 流器(16)的八个第 三入水口(28)分别连接八个出口(4)， 两个一级三通汇流器(17)的第四入水口(30)分别连 接两个二级五通汇 流器(16)的第三出水口(29)， 一个第四出水口(31)通过管道连接液体 冷 却箱(18)。 10.根据权利要求8所述的用于锂离子电池散热的拓扑换热器的换热性 能检测装置， 其 特征在于， 所述蠕动泵(12)与第一入水口(24)之间管道上设置第一止流阀(13)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115528344 A 3