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一種輔助恒溫電池盒.pdf

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一種 輔助 恒溫 電池
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摘要
申請專利號:

CN201210232500.9

申請日:

2012.07.05

公開號:

CN102751451B

公開日:

2015.01.14

當前法律狀態:

有效性:

法律詳情: 專利權的轉移IPC(主分類):H01M 2/02登記生效日:20160818變更事項:專利權人變更前權利人:同濟大學變更后權利人:惠州市藍微新源技術有限公司變更事項:地址變更前權利人:200092 上海市楊浦區四平路1239號變更后權利人:516006 廣東省惠州市仲愷高新技術產業開發區16號小區二期廠房|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H01M 2/02申請日:20120705|||公開
IPC分類號: H01M2/02; H01M6/50; H01M10/617(2014.01)I 主分類號: H01M2/02
申請人: 同濟大學
發明人: 魏學哲; 孫澤昌; 戴海峰; 岑弘璋; 宋麗
地址: 200092 上海市楊浦區四平路1239號
優先權:
專利代理機構: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225 代理人: 趙志遠
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210232500.9

授權公告號:

|||102751451B||||||

法律狀態公告日:

2016.09.07|||2015.01.14|||2012.12.12|||2012.10.24

法律狀態類型:

專利申請權、專利權的轉移|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種輔助恒溫電池盒,該電池盒包括外殼、內殼、極柱蓋、低沸點介質、加熱板和冷卻板,所述的內殼設置在外殼內部,外殼與內殼之間形成密封腔體,所述的極柱蓋設置在內殼外部,所述的低沸點介質設置在所述密封腔體內,所述的加熱板和冷卻板分別設置在外殼的底部和頂部;當電池盒內的電池組需降溫或升溫時,電池盒通過加熱板或冷卻板使低沸點介質相變,達到使電池盒內的電池組維持恒定溫度的目的。與現有技術相比,本發明具有效率高、能有效調節電池組工作溫度、結構簡單等優點。

權利要求書

1.一種輔助恒溫電池盒,其特征在于,該電池盒包括外殼、內殼、極柱蓋、
低沸點介質、加熱板和冷卻板,所述的內殼設置在外殼內部,外殼與內殼之間形成
密封腔體,所述的極柱蓋設置在內殼外部,所述的低沸點介質設置在密封腔體內,
所述的加熱板和冷卻板分別設置在外殼的底部和頂部;當電池盒內的電池組需降溫
或升溫時,電池盒通過加熱板或冷卻板使低沸點介質相變,達到使電池盒內的電池
組維持恒定溫度的目的。
2.根據權利要求1所述的一種輔助恒溫電池盒,其特征在于,所述的內殼上
設有內殼焊接臺,所述的內殼通過內殼焊接臺與外殼焊接固定。
3.根據權利要求2所述的一種輔助恒溫電池盒,其特征在于,所述的內殼上
設有加強筋凸臺,在電池組受擠壓力的工作狀態下起到電池盒加強筋的作用。
4.根據權利要求1所述的一種輔助恒溫電池盒,其特征在于,所述的極柱蓋
上設有極柱蓋焊接臺,所述的極柱蓋通過柱蓋焊接臺與內殼配合固定。
5.根據權利要求1所述的一種輔助恒溫電池盒,其特征在于,所述的低沸點
介質為甲醇、丙酮或石油醚。
6.根據權利要求1所述的一種輔助恒溫電池盒,其特征在于,所述的外殼、
內殼、極柱蓋的制作材料均為金屬。

說明書

一種輔助恒溫電池盒

技術領域

本發明涉及一種電池盒,尤其是涉及一種輔助恒溫電池盒。

背景技術

傳統電池系統工作溫度調節方式多以風冷或液冷為主,主要是由電池組外設置
的風道通過氣體(空氣)對流或通有冷卻(加熱)液的水冷板通過其與電池包的接
觸面進行熱交換,從而達到調節電池工作溫度的目的。

采用風冷方式調節電池工作溫度:系統結構簡單,質量輕,有害氣體產生時能
有效通風,成本較低。然而,氣體與電池壁面之間換熱系數低,冷卻速度慢,效率
低,且由于電池包自身產熱、傳熱特性以及引入環境空氣的溫度的不一致性,會使
電池組整體溫度具有較大的不均勻性;采用液冷方式調節電池工作溫度:液冷板與
電池壁面之間換熱系數高,冷卻、加熱速度快。然而,水冷系統需要水套、換熱器
等部件,重量大,結構復雜,維修保養成本高,且由于電池自身傳熱性能差,使得
與水冷板接觸的電池壁面熱量交換速度大于電池其他部位,從而使電池組整體溫度
成梯度分布,具有一定不均勻性。傳統電池系統工作溫度調節方式存在效率低且容
易引發電池溫度不均勻等缺陷。而研究得知,電池組工作溫度的不均勻性會對電池
壽命、安全性等方面帶來影響。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種高換熱系
數、高效率、低功耗并且能夠有效降低電池組工作溫度差異的輔助恒溫電池盒。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:一種輔助恒溫電池盒,該電池盒
包括外殼、內殼、極柱蓋、低沸點介質、加熱板和冷卻板,所述的內殼設置在外殼
內部,外殼與內殼之間形成密封腔體,所述的極柱蓋設置在內殼外部,所述的低沸
點介質設置在所述密封腔體內,所述的加熱板和冷卻板分別設置在外殼的底部和頂
部;當電池盒內的電池組需降溫或升溫時,電池盒通過加熱板或冷卻板使低沸點介
質相變,達到使電池盒內的電池組維持恒定溫度的目的。

所述的內殼上設有內殼焊接臺,所述的內殼通過內殼焊接臺與外殼焊接固定。

所述的內殼上設有加強筋凸臺,在電池組受擠壓力的工作狀態下起到電池盒加
強筋的作用。

所述的極柱蓋上設有極柱蓋焊接臺,所述的極柱蓋通過柱蓋焊接臺與內殼配合
固定。

所述的低沸點介質為甲醇、丙酮或石油醚。

所述的外殼、內殼、極柱蓋的制作材料均為金屬。

與現有技術相比,本發明具有以下優勢:

1)本發明是利用腔體中壓強減小,低沸點介質沸點也減小的特性,使熱量由
汽化或凝結潛熱的形式實現轉移;而傳統方式通過外部裝置輸送或吸取熱量,靠電
池金屬殼壁來傳遞熱量,相比之下,本發明的效率更高;

2)本發明由于在內殼上設置數道加強筋,使本電池盒有較強的抗擠壓性,以
適應工程中電池組的夾緊環境;

3)本發明輔助恒溫電池盒中腔體內的低沸點介質為相變介質,其相變取決于
溫度,因而可防止局部熱量積聚,并且可將電池工作溫度控制在理想的范圍內,與
傳統方式相比,本發明能有效的減小電池組內部的溫度差異;

4)本輔助恒溫電池盒中腔體內的低沸點介質的相變過程是自然啟動,且在工
作時能量也是自然轉移,不會耗費其他能源,與傳統方式相比,本發明的能耗更小;

5)本發明能夠有效的轉移電池盒內部熱量,等效于大大增加了電池的換熱面
積,與傳統方式相比,本發明結構簡單,節省空間,簡化電池熱管理系統設計,降
低電池熱管理系統成本。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖;

圖2為圖1中A處放大圖;

圖3為本發明內殼的主視圖;

圖4為本發明內殼的側視圖;

圖5為本發明極柱蓋的主視圖;

圖6為本發明極柱蓋的側視圖;

圖7為本發明外殼的主視圖;

圖8為本發明外殼的側視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例

如圖1-8所示,一種輔助恒溫電池盒,該電池盒包括外殼3、內殼1、極柱蓋
2、低沸點介質4、加熱板5和冷卻板6,外殼3與內殼1之間形成三面導通的密封
腔體,極柱蓋2設置在內殼1外部,低沸點介質4設置在所述密封腔體內,加熱板
5和冷卻板6分別設置在外殼3的底部和頂部。內殼1上設有用于焊接的內殼焊接
臺7以及加強筋凸臺8。

組裝上述輔助恒溫電池盒步驟如下:首先將所述的外殼3放置在負壓環境中,
向其內充入適量低沸點介質4,再將電池的內殼1安置在外殼3內,在內殼焊接臺
7處與外殼焊接密封,使低沸點介質密封在腔體中。為了保證電池盒的抗擠壓性能,
在電池內殼上設有若干加強筋凸臺8,在電池組受擠壓力的工作狀態下起到電池盒
加強筋的作用。腔體中的低沸點介質4可以是甲醇、丙酮、石油醚等。在將電池電
芯安置在電池殼體后,將所述極柱蓋2與電池盒的內殼1相配合,通過焊接密封,
完成本輔助恒溫電池盒。該電池盒的外殼3、內殼1、極柱蓋2均可由金屬制成,
在本發明中采用鋁金屬制作。

以甲醇作為低沸點介質為例描述上述輔助恒溫電池盒的工作原理:當電池組工
作溫度較低,需要加熱時:加熱板5加熱,溫度升高,外殼3與加熱板5接觸面吸
收加熱板傳遞的熱量,使腔體內低沸點介質4即甲醇溫度不斷升高,當達到甲醇沸
點時,液態甲醇汽化變成甲醇蒸汽,并且向上輸往電池殼腔體的其他各處;當達到
腔體的其他壁面時,由于其他壁面比甲醇蒸汽沸點溫度低,蒸汽冷凝,釋放熱量,
熱量被溫度較低的腔體壁面吸收,則腔體溫度升高,從而達到加熱電池的目的,同
時冷凝后的液態甲醇由于重力作用流回腔體底部,如此循環,直到電池被加熱至理
想工作溫度;當電池組工作溫度較高,需要冷卻時:冷卻板6通入低溫液體,外殼
3上的熱量被其與冷卻板的接觸面傳遞到冷卻板6上,被冷卻液吸收,由此,腔體
頂部溫度不斷降低,當降低到甲醇沸點時,甲醇蒸汽凝結變成液態甲醇,并且于重
力作用向腔體底部流動,到達其它壁面,由于殼體溫度較高,液態甲醇吸收能量汽
化為甲醇蒸汽,從而實現對腔體降溫的目的,而甲醇蒸汽繼續上升遇腔體頂部冷凝,
如此循環,直到電池被冷卻至理想工作溫度。

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