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一种辅助恒温电池盒.pdf

摘要
申请专利号:

CN201210232500.9

申请日:

2012.07.05

公开号:

太阳城集团CN102751451B

公开日:

2015.01.14

当前法律状态:

有效性:

法律详情: 专利权的转移IPC(主分类):H01M 2/02登记生效日:20160818变更事项:专利权人变更前权利人:同济大学变更后权利人:惠州市蓝微新源技术有限公司变更事项:地址变更前权利人:200092 上海市杨浦区四平路1239号变更后权利人:516006 广东省惠州市仲恺高新技术产业开发区16号小区二期厂房|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01M 2/02申请日:20120705|||公开
IPC分类号: H01M2/02; H01M6/50; H01M10/617(2014.01)I 主分类号: H01M2/02
申请人: 同济大学
发明人: 魏学哲; 孙泽昌; 戴海峰; 岑弘璋; 宋丽
地址: 200092 上海市杨浦区四平路1239号
优先权:
专利代理机构: 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 代理人: 赵志远
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法律状态
申请(专利)号:

CN201210232500.9

授权太阳城集团号:

太阳城集团|||102751451B||||||

法律状态太阳城集团日:

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

法律状态类型:

专利申请权、专利权的转移|||授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种辅助恒温电池盒,该电池盒包括外壳、内壳、极柱盖、低沸点介质、加热板和冷却板,所述的内壳设置在外壳内部,外壳与内壳之间形成密封腔体,所述的极柱盖设置在内壳外部,所述的低沸点介质设置在所述密封腔体内,所述的加热板和冷却板分别设置在外壳的底部和顶部;当电池盒内的电池组需降温或升温时,电池盒通过加热板或冷却板使低沸点介质相变,达到使电池盒内的电池组维持恒定温度的目的。与现有技术相比,本发明具有效率高、能有效调节电池组工作温度、结构简单等优点。

权利要求书

1.一种辅助恒温电池盒,其特征在于,该电池盒包括外壳、内壳、极柱盖、
低沸点介质、加热板和冷却板,所述的内壳设置在外壳内部,外壳与内壳之间形成
密封腔体,所述的极柱盖设置在内壳外部,所述的低沸点介质设置在密封腔体内,
所述的加热板和冷却板分别设置在外壳的底部和顶部;当电池盒内的电池组需降温
或升温时,电池盒通过加热板或冷却板使低沸点介质相变,达到使电池盒内的电池
组维持恒定温度的目的。
2.根据权利要求1所述的一种辅助恒温电池盒,其特征在于,所述的内壳上
设有内壳焊接台,所述的内壳通过内壳焊接台与外壳焊接固定。
3.根据权利要求2所述的一种辅助恒温电池盒,其特征在于,所述的内壳上
设有加强筋凸台,在电池组受挤压力的工作状态下起到电池盒加强筋的作用。
4.根据权利要求1所述的一种辅助恒温电池盒,其特征在于,所述的极柱盖
上设有极柱盖焊接台,所述的极柱盖通过柱盖焊接台与内壳配合固定。
5.根据权利要求1所述的一种辅助恒温电池盒,其特征在于,所述的低沸点
介质为甲醇、丙酮或石油醚。
6.根据权利要求1所述的一种辅助恒温电池盒,其特征在于,所述的外壳、
内壳、极柱盖的制作材料均为金属。

说明书

一种辅助恒温电池盒

技术领域

本发明涉及一种电池盒,尤其是涉及一种辅助恒温电池盒。

背景技术

传统电池系统工作温度调节方式多以风冷或液冷为主,主要是由电池组外设置
的风道通过气体(空气)对流或通有冷却(加热)液的水冷板通过其与电池包的接
触面进行热交换,从而达到调节电池工作温度的目的。

采用风冷方式调节电池工作温度:系统结构简单,质量轻,有害气体产生时能
有效通风,成本较低。然而,气体与电池壁面之间换热系数低,冷却速度慢,效率
低,且由于电池包自身产热、传热特性以及引入环境空气的温度的不一致性,会使
电池组整体温度具有较大的不均匀性;采用液冷方式调节电池工作温度:液冷板与
电池壁面之间换热系数高,冷却、加热速度快。然而,水冷系统需要水套、换热器
等部件,重量大,结构复杂,维修保养成本高,且由于电池自身传热性能差,使得
与水冷板接触的电池壁面热量交换速度大于电池其他部位,从而使电池组整体温度
成梯度分布,具有一定不均匀性。传统电池系统工作温度调节方式存在效率低且容
易引发电池温度不均匀等缺陷。而研究得知,电池组工作温度的不均匀性会对电池
寿命、安全性等方面带来影响。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高换热系
数、高效率、低功耗并且能够有效降低电池组工作温度差异的辅助恒温电池盒。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种辅助恒温电池盒,该电池盒
包括外壳、内壳、极柱盖、低沸点介质、加热板和冷却板,所述的内壳设置在外壳
内部,外壳与内壳之间形成密封腔体,所述的极柱盖设置在内壳外部,所述的低沸
点介质设置在所述密封腔体内,所述的加热板和冷却板分别设置在外壳的底部和顶
部;当电池盒内的电池组需降温或升温时,电池盒通过加热板或冷却板使低沸点介
质相变,达到使电池盒内的电池组维持恒定温度的目的。

所述的内壳上设有内壳焊接台,所述的内壳通过内壳焊接台与外壳焊接固定。

所述的内壳上设有加强筋凸台,在电池组受挤压力的工作状态下起到电池盒加
强筋的作用。

所述的极柱盖上设有极柱盖焊接台,所述的极柱盖通过柱盖焊接台与内壳配合
固定。

所述的低沸点介质为甲醇、丙酮或石油醚。

所述的外壳、内壳、极柱盖的制作材料均为金属。

与现有技术相比,本发明具有以下优势:

1)本发明是利用腔体中压强减小,低沸点介质沸点也减小的特性,使热量由
汽化或凝结潜热的形式实现转移;而传统方式通过外部装置输送或吸取热量,靠电
池金属壳壁来传递热量,相比之下,本发明的效率更高;

2)本发明由于在内壳上设置数道加强筋,使本电池盒有较强的抗挤压性,以
适应工程中电池组的夹紧环境;

3)本发明辅助恒温电池盒中腔体内的低沸点介质为相变介质,其相变取决于
温度,因而可防止局部热量积聚,并且可将电池工作温度控制在理想的范围内,与
传统方式相比,本发明能有效的减小电池组内部的温度差异;

4)本辅助恒温电池盒中腔体内的低沸点介质的相变过程是自然启动,且在工
作时能量也是自然转移,不会耗费其他能源,与传统方式相比,本发明的能耗更小;

5)本发明能够有效的转移电池盒内部热量,等效于大大增加了电池的换热面
积,与传统方式相比,本发明结构简单,节省空间,简化电池热管理系统设计,降
低电池热管理系统成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为图1中A处放大图;

图3为本发明内壳的主视图;

图4为本发明内壳的侧视图;

图5为本发明极柱盖的主视图;

图6为本发明极柱盖的侧视图;

图7为本发明外壳的主视图;

图8为本发明外壳的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1-8所示,一种辅助恒温电池盒,该电池盒包括外壳3、内壳1、极柱盖
2、低沸点介质4、加热板5和冷却板6,外壳3与内壳1之间形成三面导通的密封
腔体,极柱盖2设置在内壳1外部,低沸点介质4设置在所述密封腔体内,加热板
5和冷却板6分别设置在外壳3的底部和顶部。内壳1上设有用于焊接的内壳焊接
台7以及加强筋凸台8。

组装上述辅助恒温电池盒步骤如下:首先将所述的外壳3放置在负压环境中,
向其内充入适量低沸点介质4,再将电池的内壳1安置在外壳3内,在内壳焊接台
7处与外壳焊接密封,使低沸点介质密封在腔体中。为了保证电池盒的抗挤压性能,
在电池内壳上设有若干加强筋凸台8,在电池组受挤压力的工作状态下起到电池盒
加强筋的作用。腔体中的低沸点介质4可以是甲醇、丙酮、石油醚等。在将电池电
芯安置在电池壳体后,将所述极柱盖2与电池盒的内壳1相配合,通过焊接密封,
完成本辅助恒温电池盒。该电池盒的外壳3、内壳1、极柱盖2均可由金属制成,
在本发明中采用铝金属制作。

以甲醇作为低沸点介质为例描述上述辅助恒温电池盒的工作原理:当电池组工
作温度较低,需要加热时:加热板5加热,温度升高,外壳3与加热板5接触面吸
收加热板传递的热量,使腔体内低沸点介质4即甲醇温度不断升高,当达到甲醇沸
点时,液态甲醇汽化变成甲醇蒸汽,并且向上输往电池壳腔体的其他各处;当达到
腔体的其他壁面时,由于其他壁面比甲醇蒸汽沸点温度低,蒸汽冷凝,释放热量,
热量被温度较低的腔体壁面吸收,则腔体温度升高,从而达到加热电池的目的,同
时冷凝后的液态甲醇由于重力作用流回腔体底部,如此循环,直到电池被加热至理
想工作温度;当电池组工作温度较高,需要冷却时:冷却板6通入低温液体,外壳
3上的热量被其与冷却板的接触面传递到冷却板6上,被冷却液吸收,由此,腔体
顶部温度不断降低,当降低到甲醇沸点时,甲醇蒸汽凝结变成液态甲醇,并且于重
力作用向腔体底部流动,到达其它壁面,由于壳体温度较高,液态甲醇吸收能量汽
化为甲醇蒸汽,从而实现对腔体降温的目的,而甲醇蒸汽继续上升遇腔体顶部冷凝,
如此循环,直到电池被冷却至理想工作温度。

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