本发明涉及锂电池,特别是涉及一种具有均匀散热功能的锂电池。
背景技术:
1、锂电池是人们常使用的一种电池类型,由于其具有高密度、轻量化以及使用寿命长而被广泛应用,在人们的生活使用中,用以为各类的便携式的电子设备进行供电,而随着科技的发展以及对锂电池的稳定应用,在一些交通工具中也使用锂电池进行电能储存,锂电池的高能量密度能够供给给交通工具更长的续航,而锂电池在电能的存储以及释放过程中,锂电池内部会发生化学反应,从而产生大量的热能,如果在短时间内进行大量的电能转换则会引起锂电池损坏甚至爆炸事故,而为了更好的维持锂电池的电池性能稳定,以及保持锂电池的使用寿命,对锂电池做出冷却保护是十分必要的。
2、如中国发明专利申请文件,公布号为cn118231853a,公开了一种散热均匀的储能锂电池,包括电池箱,所述电池箱的内部设置有多组水冷组件,水冷板有两个流道,其进水和出水方向相反,当第一流道中的冷却液由左向右流动循环时,冷却液吸收电芯的热量温度逐渐升高,水冷板两边产生温差,此时,第二流道中的冷却液则从右向左循环流动,对水冷板温度较高一边降温,第二流道和第一流道配合呈互补效果,可以降低水冷板的温差,从而能够更加的均匀的对电芯进行散热,大大提高了散热效果,并且每个电芯的外表面都和水冷板表面接触,从而可以直接导出电芯的热量,进一步提高了散热效果。
3、上述文件中利用水冷板对电芯进行散热处理,能够直接导出电芯的热量,双向的冷却液能够较均匀的进行散热处理,但上述文件中还记载了使用进气扇和排气扇起到对电池箱内的空气循环的效果,可以将电芯散发的热量带出,并配合百叶板往复摆动,可以改变空气流动方向,避免气流只对一个地方吹,使得空气能够更加均匀的在电池箱内流动,大大提高了散热效率。
4、然而,进气扇和排气扇所构成的进气组件效果难以发挥,因水冷组件和电芯相贴合,气流无法接触电芯,因此造成了机构无法发挥足够的冷却效果,风冷和水冷之间的配合不佳,结构设置多余,无法最大程度的进行散热处理。
技术实现思路
1、为克服现有技术存在的技术缺陷,本发明提供一种具有均匀散热功能的锂电池,内部散热结构简单有效,能够发挥出较好的散热处理效果,减少额外的电力消耗。
2、本发明采用的技术解决方案是:包括外部壳,外部壳为个体电池的外部保护部件,同时能够为个体电池的冷却提供一个封闭的环境空间,所述外部壳的顶部设有顶部盖,在外部壳的顶部边缘设有突边,所述顶部盖通过密封螺栓安装在所述突边上,所述外部壳内壁上通过固定螺栓安装有支撑架,所述支撑架能够用于限制个体电池的位置以及间距,便于规则摆放个体电池,所述支撑架包括位于所述个体电池底部边缘的直角托板,所述直角托板的两侧固定有侧挡板,所述直角托板的底部固定有底座块,所述底座块的侧壁上固定有用于和外部壳内壁相固定的横板件,固定不同的所述个体电池的所述直角托板之间固定有连接板件,所述支撑架上卡接安装有个体电池,所述个体电池至少为两个,在所述个体电池之间设有散热组件,散热组件用于将个体电池所散发出的热量传递出去,从而保证个体电池内部拥有良好的工作温度,所述散热组件包括侧壁紧贴在所述个体电池外壁上的散热管体,散热管体采用导热材料制成,在使用时能够使用导热脂来增强热量的传导速率,所述散热管体的外形为矩形,且所述散热管体和所述个体电池相贴合的侧壁上嵌设有导热条,导热条用于扩大热量的传导范围,所述散热管体的底部固定有进气机构,进气机构用于将气流从散热管体的底部向上引导,并且能够将气流限制在散热管体内,在所述外部壳内的底部设有过滤组件,由于外部环境多变,空气中存在杂质以及灰尘,过滤组件用于对从外部壳底部进入的空气进行过滤处理,对空气进行洁净处理,所述顶部盖上设有出气风扇,为了进一步的规划出更加合理的气流流通方向,出气风扇将外部壳内部的气流抽出,所述外部壳的底部设有进气开口,空气能够直接从进气开口处进入外部壳内,在需要时能够在进气开口内设置初级过滤网,用于阻挡大型杂物进入,所述个体电池的顶部设有分别和正级和负极相连接的级耳端,在锂电池的充放电时,往往级耳端处发热量更大,在拥有多个个体电池时,相同极性的级耳端相并联,所述外部壳的外壁上设有和所述级耳端相电性连接的外输出端头。
3、优选的,为了便于进行热量的置换传递,所述散热管体内部穿设有冷却管,所述冷却管分别位于所述散热管体的四个夹角处,冷却管为导热材料制成,所述散热管体上位于所述个体电池之间的侧壁上设有变形区,在个体电池的使用过程中会存在一定的膨胀,而为了保证散热管体和个体电池能够较好的进行持续的贴合,设置变形区用于在受力后率先进行形变,释放出部分空间,所述散热管体内壁上环绕设有扰流曲板,扰流板为一侧固定在散热管体内壁上的能够阻挡气流的弯曲条板,扰流曲板的边缘之间仍留有允许气流通过的空间,且扰流曲板的轨迹为螺旋上升,所述扰流曲板上设有引流缺口,引流缺口用于进一步混合气流,所述导热条相所述散热管体的两侧延伸,且所述导热条的侧壁和所述个体电池外壁相贴紧。
4、优选的,为了便于热量的交换,所述冷却管的底端向下延伸至所述散热管体的底部,且成对的所述冷却管底端通过横置管相连通,所述横置管上固定有底部散热鳍片,底部散热鳍片为竖直设置,避免了过度阻挡气流的流动,冷却管内能够填充冷却液或者通过顶端和外部的冷却液源相连通,从而对个体电池进行持续的降温处理。
5、优选的,为了便于主动将气流引至散热管体内,所述进气机构包括固定在所述散热管体底部边缘的密封板,所述密封板的底部设有框形外壁,所述散热鳍片位于所述框形外壁内,所述框形外壁的底部通过连接螺栓固定有进气底板,所述进气底板上设有进气风扇。
6、优选的,为了利用水平散热鳍片来冷却级耳端旁的环境,所述冷却管的顶端向上延伸,且一对所述冷却管上套设有水平散热鳍片,所述水平散热鳍片位于所述级耳端的一侧,所述水平散热鳍片设有三个以上,所述水平散热鳍片依次堆叠在所述冷却管上,且相邻的所述水平散热鳍片之间留有空隙。
7、优选的,为了便于分出部分的气流吹向两侧散热管体的两侧,所述水平散热鳍片的一侧位于所述散热管体的上方形成挡风侧,所述散热管体的两侧均设有所述水平散热鳍片,不同高度的所述水平散热鳍片的挡风侧之间的距离随高度的增加而减小。
8、优选的,为了便于为进入外部壳内的空气进行过滤处理,所述过滤组件包括固定在所述外部壳底部的支撑侧板,所述支撑侧板之间转动安装有卡接轴,所述卡接轴的中心位置处套接有中间滤网带,所述卡接轴的外壁设有突出部,所述突出部位于所述中间滤网带的两侧,所述卡接轴的一端延伸至所述支撑侧板外,且通过传动轴和驱动电机相动力连接。
9、优选的,为了避免阻挡气流的顺畅流通,所述支撑侧板上转动安装有辅助杆,所述辅助杆位于所述卡接轴的上方,所述支撑侧板上的所述辅助杆位于不同的一侧,所述突出部以及所述辅助杆上套设有外侧滤网带,外侧滤网带的边缘部分压合在中间滤网带上,这样能够保证密封效果,避免外部空气直接进入外部壳内,一侧的外侧滤网带上设有一个辅助杆,用于将外侧滤网带的一侧抬起,形成类三角形,而对侧的外侧滤网带则抬起另一侧,仅保留外侧滤网带的底部依然平整,所述外部壳的底部固定有清理机构。
10、优选的,为了便于对外侧滤网带和中间滤网带上附着的杂质进行清理,所述外部壳的底部开设有条形口,所述条形口位于所述中间滤网带以及所述外侧滤网带的下方,优选的,外侧滤网带需要底部和外部壳内的底部相贴合,必要时能够在外部壳底部设置上凸条来接触外侧滤网带以及中间滤网带,所述清理机构包括固定在所述外部壳底部的收集盒,为了便于清除积累的杂质,在收集盒的底部能够设置密封盖从而便于开启或者关闭,所述收集盒内壁之间转动安装有清理辊,优选的,为了更好的进行清理处理,清理辊外壁上能够设置上尼龙刷毛,所述清理辊的外壁穿过所述条形口和所述中间滤网带以及所述外侧滤网带的底部相接触,所述清理辊的一端延伸至所述收集盒外,且通过传动皮带和所述传动轴相动力连接,所述外部壳的底部设有允许所述传动皮带穿过的底缺口,所述传动轴上套设有密封罩。
11、本发明的有益效果是:本发明内部散热结构简单有效,能够发挥出较好的散热处理效果,并且能够减少额外的电力消耗,顶部盖上的出气风扇连同进气风扇共同对内部壳内的气流进行引导流动,由于热气流会向上飘散,因此使气流自下而上的进行流动能够更加节省能量的使用,而且冷却管内能够填充冷却液或者通过顶端和外部的冷却液源相连通,从而对个体电池进行持续的降温处理,配合流动的气流能够共同对个体电池进行降温处理,从而将个体电池维持在良好的工作状态,而散热管体能够更加充分的利用流动的冷却气流,从而提高冷却效率。
1.一种具有均匀散热功能的锂电池,包括外部壳(1),所述外部壳(1)的顶部设有顶部盖(101),所述外部壳(1)内壁上通过固定螺栓安装有支撑架(2),所述支撑架(2)上卡接安装有个体电池(3),其特征在于:所述个体电池(3)至少为两个,在所述个体电池(3)之间设有散热组件(4),所述散热组件(4)包括侧壁紧贴在所述个体电池(3)外壁上的散热管体(401),所述散热管体(401)的外形为矩形,且所述散热管体(401)和所述个体电池(3)相贴合的侧壁上嵌设有导热条(402),所述散热管体(401)的底部固定有进气机构(5),在所述外部壳(1)内的底部设有过滤组件(6),所述顶部盖(101)上设有出气风扇(102),所述外部壳(1)的底部设有进气开口(103),所述个体电池(3)的顶部设有分别和正级和负极相连接的级耳端(301),所述外部壳(1)的外壁上设有和所述级耳端(301)相电性连接的外输出端头(104)。
2.根据权利要求1所述的具有均匀散热功能的锂电池,其特征在于:所述散热管体(401)内部穿设有冷却管(7),所述冷却管(7)分别位于所述散热管体(401)的四个夹角处,所述散热管体(401)上位于所述个体电池(3)之间的侧壁上设有变形区(403),所述散热管体(401)内壁上环绕设有扰流曲板(404),所述扰流曲板(404)上设有引流缺口(405),所述导热条(402)相所述散热管体(401)的两侧延伸,且所述导热条(402)的侧壁和所述个体电池(3)外壁相贴紧。
3.根据权利要求2所述的具有均匀散热功能的锂电池,其特征在于:所述冷却管(7)的底端向下延伸至所述散热管体(401)的底部,且成对的所述冷却管(7)底端通过横置管(701)相连通,所述横置管(701)上固定有底部散热鳍片(702)。
4.根据权利要求3所述的具有均匀散热功能的锂电池,其特征在于:所述进气机构(5)包括固定在所述散热管体(401)底部边缘的密封板(501),所述密封板(501)的底部设有框形外壁(502),所述散热鳍片位于所述框形外壁(502)内,所述框形外壁(502)的底部通过连接螺栓固定有进气底板(503),所述进气底板(503)上设有进气风扇(504)。
5.根据权利要求4所述的具有均匀散热功能的锂电池,其特征在于:所述冷却管(7)的顶端向上延伸,且一对所述冷却管(7)上套设有水平散热鳍片(703),所述水平散热鳍片(703)位于所述级耳端(301)的一侧,所述水平散热鳍片(703)设有三个以上,所述水平散热鳍片(703)依次堆叠在所述冷却管(7)上,且相邻的所述水平散热鳍片(703)之间留有空隙。
6.根据权利要求5所述的具有均匀散热功能的锂电池,其特征在于:所述水平散热鳍片(703)的一侧位于所述散热管体(401)的上方形成挡风侧,所述散热管体(401)的两侧均设有所述水平散热鳍片(703),不同高度的所述水平散热鳍片(703)的挡风侧之间的距离随高度的增加而减小。
7.根据权利要求1所述的具有均匀散热功能的锂电池,其特征在于:所述过滤组件(6)包括固定在所述外部壳(1)底部的支撑侧板(601),所述支撑侧板(601)之间转动安装有卡接轴(602),所述卡接轴(602)的中心位置处套接有中间滤网带(603),所述卡接轴(602)的外壁设有突出部,所述突出部位于所述中间滤网带(603)的两侧,所述卡接轴(602)的一端延伸至所述支撑侧板(601)外,且通过传动轴和驱动电机(604)相动力连接。
8.根据权利要求7所述的具有均匀散热功能的锂电池,其特征在于:所述支撑侧板(601)上转动安装有辅助杆(605),所述辅助杆(605)位于所述卡接轴(602)的上方,所述支撑侧板(601)上的所述辅助杆(605)位于不同的一侧,所述突出部以及所述辅助杆(605)上套设有外侧滤网带(606),所述外部壳(1)的底部固定有清理机构(8)。
9.根据权利要求8所述的具有均匀散热功能的锂电池,其特征在于:所述外部壳(1)的底部开设有条形口,所述条形口位于所述中间滤网带(603)以及所述外侧滤网带(606)的下方,所述清理机构(8)包括固定在所述外部壳(1)底部的收集盒(801),所述收集盒(801)内壁之间转动安装有清理辊(802),所述清理辊(802)的外壁穿过所述条形口和所述中间滤网带(603)以及所述外侧滤网带(606)的底部相接触,所述清理辊(802)的一端延伸至所述收集盒(801)外,且通过传动皮带(803)和所述传动轴相动力连接,所述外部壳(1)的底部设有允许所述传动皮带(803)穿过的底缺口,所述传动轴上套设有密封罩(804)。