本發(fā)明涉及動力電池生產(chǎn)領域,具體涉及一種便捷動力電池。
背景技術:
動力電池相對其他電池具有電壓高,能量密度大,循環(huán)性能好,自放電小,
無記憶效應,工作溫度范圍寬等優(yōu)點。一般鋰離子動力電池的結構為:以疊片形式,將正極片、隔膜、負極片相間而形成的電芯或者以卷繞形式制作電芯,然后連接外部端子,放入硬殼例如塑殼、鋼殼、鋁殼或者鋁塑膜中,注入電解液。傳統(tǒng)鋰離子動力電池,正極一般采用鎳鈷錳酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰等材料,負極采用傳統(tǒng)的石墨類材料,例如人造石墨、天然石墨、硬碳或者軟碳等;電解液溶劑一般采用碳酸乙烯酯,碳酸丙烯酯,碳酸甲乙酯,碳酸二乙酯等材料。
在高溫環(huán)境下,特別是在炎熱的夏季,動力電池在充放電過程中和高溫環(huán)境使用時會釋放出大量的熱,并因空間所限產(chǎn)生熱量累積,累積的熱量不能及時排出將使電池包的溫度快速上升,此時需要啟動散熱系統(tǒng)對動力電池進行冷卻;在低溫環(huán)境下,特別是在寒冷的冬季,動力電池工作性能很差,甚至因低溫而無法正常運行,此時也需要對電池的溫度進行調(diào)節(jié)升高,使之處于最佳的使用溫度水平。而現(xiàn)有的電池包大多采用普通結構,周圍環(huán)境的溫度對動力電池的性能影響較大。
另一方面,在電池包的一些應用領域,例如,應用在一些倉儲叉車上,由于應用在工地或者廠房車間,免不了會有顛簸、碰撞,甚至擠壓,這就需要電池在設計的時候能提升自身的環(huán)境適用性。
此外,部分電池的電池包體積大,重量高,在移動和搬運的時候由于自動物流生產(chǎn)線還沒有跟上,需要耗費工人的大量體力進行人工搬運,效率慢,人力要求高。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種便捷動力電池,能根據(jù)環(huán)境溫度的不同而調(diào)節(jié)散熱或保溫效果,提高動力電池的電學性能和使用壽命,并且有抗形變設計,增加支撐和緩沖結構,保護整個電池的形狀完整性,在搬運的時候和靜止的時候有切換裝置來切換電池的移動模式。
本發(fā)明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的:一種便捷動力電池,包含箱體和安裝在所述箱體內(nèi)的電池組件,所述電池組件包含電池包和設在所述電池包下方且用于為所述電池包散熱的散熱件;所述散熱件自上而下依次包含與所述電池包接觸的散熱主板、主散熱層、用于調(diào)節(jié)散熱冷卻效果的一級調(diào)節(jié)層和二級調(diào)節(jié)層,在所述二級調(diào)節(jié)層下還設有切換層,所述主散熱層還包含至少兩個與所述散熱主板貼合的貼合單板和安裝在所述貼合單板內(nèi)且呈波浪曲線狀的曲波管,所述切換層上設有可切換開啟閉合狀態(tài)的散氣孔。所述箱體包含箱體板,所述箱體板包含兩層板體和位于兩層所述板體之間的空腔,所述空腔之中設有保護氣囊,所述保護氣囊包含多個成矩形陣列排列的囊體、多個相互平行且串聯(lián)多個所述囊體的共聯(lián)管和共同連接所述共聯(lián)管的充氣管,所述箱體內(nèi)還安裝有支撐相對所述箱體板的支撐桿,所述支撐桿包含調(diào)節(jié)筒和能相對所述調(diào)節(jié)筒伸出縮近的伸展桿和設在所述伸展桿末端的頂塊,所述頂塊與所述板體抵觸,所述箱體底部還設有用于切換所述箱體移動狀態(tài)和固定狀態(tài)的移動切換裝置,所述移動切換裝置包含行走裝置和停滯裝置,所述行走裝置包含與所述箱體底部鉸接的行走架、與所述行走架連接的彈性輥和設在所述彈性輥末端的行走輪,所述箱體底部還開設有用于容納所述行走裝置的容架槽,所述停滯裝置包含連接在所述箱體底部且可調(diào)節(jié)自身伸出長度的斜插片。
在實際使用中,所述電池包會產(chǎn)生一定的熱量,若熱量無法及時散去,一直在所述箱體內(nèi)部集聚,將會影響電池的電學性能和使用壽命。在本技術方案中,熱能經(jīng)過了四次的冷卻處理,從上而下分別是所述散熱主板、主散熱層和所述一級調(diào)節(jié)層和所述二級調(diào)節(jié)層,使用了“先擴散、再主冷、輔助雙層調(diào)節(jié)”的設計理念。
首先,由于所述電池包可以為多個,且安裝位置根據(jù)型號的不同也有差別,先使用固體的散熱主板與它們接觸,將熱能從所述電池包上吸收到所述散熱主板上,隨后散熱主板與所述帖合單板貼合,而所述曲波管作為主要的冷循環(huán)設備進行熱量吸收和帶走。所述曲波管采用在一個平面上彎折的曲管,如采用正弦波形的形狀,在有限的空間中可達到更好的冷卻效果,其中的冷卻介質(zhì),可采用水冷或者氣冷。而在本技術方案中,所述貼合單板并不是一個完整的大板設計,而是采用了兩個或多個的所述貼合單板的小板設計。這樣的設計方式一方面利于所述曲波管的生產(chǎn),在整個電池箱發(fā)生碰撞的時候也不容易碎。另一方面,這樣的設計使得散熱位置更為靈活的調(diào)節(jié),用戶可以調(diào)整所述貼合單板與所述散熱主板的貼合位置來對所述電池包的不同位置進行有針對性的冷卻。
而所述一級調(diào)節(jié)層和所述二級調(diào)節(jié)層的冷卻效果是靈活可調(diào)的,在所述二級調(diào)節(jié)層的最下方,還設有切換層.當需要更多的散熱效果的時候,把所述切換層中的所述散氣孔調(diào)整為開啟狀態(tài)。當外界溫度較低,例如是冬天,則防止冷空氣的進入使得所述電池包的工作溫度過低,則將所述散氣孔切換為關閉狀態(tài)。
作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述頂塊中部包含呈弧形外凸的中弧面。
用戶通過所述充氣管,將氣體打入,并且經(jīng)所述共聯(lián)管,使得所述囊體充滿緩沖氣體,當發(fā)生碰撞的時候,所述囊體可在所述空腔中對所述板體進行卸力緩沖。另一方面,用戶可以在豎直方向和或水平方向設置所述支撐桿.所述伸展桿可調(diào)節(jié)長度,即相對所述調(diào)節(jié)筒可以伸出或者轉出,支撐一面的所述箱體板和相對一面的所述箱體板.
作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述斜插片按遠離所述箱體底面方向逐漸向遠離所述箱體中軸面方向傾斜延伸,所述容架槽中設有橫輥,所述行走裝置上連接有支撐架,所述支撐架末端設有用于鉤住所述橫輥的掛鉤。
由于所述移動切換裝置的存在,使得整個電池獲得了兩種狀態(tài),分別是行走狀態(tài)和停滯狀態(tài)。當整個電池需要移動的時候,切換到行走狀態(tài),在這個狀態(tài)中,所述斜插片回縮,可以回縮經(jīng)所述箱體的內(nèi)部,而所述行走裝置外翻,使得所述行走架與所述箱體的底面垂直,所述行走輪與地面抵觸。為了加強穩(wěn)定性,操作所述掛鉤鉤住所述橫輥,此時整個電池就可在地面上依賴所述行走輪穩(wěn)定的前行。當需要固定的時候,將所述行走裝置翻轉,翻進所述容架槽,隨后將所述斜插片伸出,插入地面,完成固定。
作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述電池包為多個,相鄰所述電池包之間設有間隔穩(wěn)定件,所述間隔穩(wěn)定件包含與兩個相鄰所述電池包分別抵觸的抵觸端和連接兩個所述抵觸端呈弧形且由彈性材料制成的弧形彈性段。
在一些應用方案中,例如電池運用在汽車上,在使用過程中會產(chǎn)生顛簸。則所述弧形彈性段通過弧形的形變來過濾掉顛簸產(chǎn)生的沖擊力。
作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述一級調(diào)節(jié)層包含固定框和多個開設在所述固定框上的調(diào)節(jié)孔,所述調(diào)節(jié)孔用于安裝連接調(diào)節(jié)管。
作為本發(fā)明的優(yōu)選,相鄰的帖合單板之間存在間隙,所述一級調(diào)節(jié)層對應間隙的位置上安裝有補充管,所述補充管的口徑大于所述調(diào)節(jié)管的口徑。
作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述補充管橫截面為正多邊形。
所述調(diào)節(jié)孔,為多個,遍布在所述固定框上。用戶可以將所述調(diào)節(jié)管靈活安裝在合適的所述調(diào)節(jié)孔上。用戶可以根據(jù)實際需要,調(diào)整所述調(diào)節(jié)管的數(shù)量和安裝位置,從而達到調(diào)節(jié)的作用。而所述補充管則采用大口徑冷卻管,并且針對相鄰的所述貼合單板的間隙位置,因為間隙的存在,此處的所述電池包的散熱性能相對來說就弱一點,所述補充管設在這個位置起到補充的作用。在這個技術方案中,采用大管為主,補充空隙的冷卻效果,小管為輔,周邊調(diào)節(jié)。所述補充管的正多邊形使得其穩(wěn)定性更好,不容易滾動。
作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述切換層包含散氣板和滑動連接于所述散氣板下方的下滑板,所述散氣板上設有散氣孔,所述下滑板上設有在滑動過程中能切換所述散氣孔開啟閉合狀態(tài)的開啟槽。
作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述二級調(diào)節(jié)層包含安裝框、設在所述安裝框中中的滑動槽和能在所述滑動槽中滑動的下冷管。
作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述下冷管朝向所述一級調(diào)節(jié)層的一面為冷氣釋放面,所述釋放面為平整面。
作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述下冷管兩端設有輔助在所述滑動槽上滑動的滑動塊。
和上一層不同,上一層的調(diào)整效果主要依靠所述調(diào)節(jié)管的安裝數(shù)量和安裝位置而定,而在這一層中,主要依靠所述下冷管的傾斜角度和位置。用戶操作所述滑動塊,在所述滑動槽上滑動,則所述下冷管的位置和角度就發(fā)生了變化,達到冷卻值調(diào)節(jié)的效果。
綜上所述,本發(fā)明具有如下有益效果:
1.所述散熱主板集中收集并擴散熱量傳遞。
2.所述主散熱層作為第一道并且最主要的撒熱途徑吸收熱量。
3、所述貼合單板的散熱位置靈活可調(diào),所述曲波管散熱面積大,散熱效果好。
4、所述一級調(diào)節(jié)層和所述二級調(diào)節(jié)層對所述電池包的散熱性能具備調(diào)節(jié)作用。
5、所述保護氣囊能進行緩沖和卸力。
6、所述支撐桿提升箱體內(nèi)部的支撐力,防止形變。
7、所述移動切換裝置可以切換整個電池的行走狀態(tài)和停滯狀態(tài)。
附圖說明:
圖1是實施例1的示意圖;
圖2是散熱件中各層的示意圖。
圖3是切換層的示意圖;
圖4是箱體板的示意圖;
圖5是支撐桿的示意圖;
圖6是箱體底部的移動切換裝置的示意圖;
圖7是圖6c處細節(jié)放大圖。
圖中:
1、電池包,2、間隔穩(wěn)定件,21、抵觸端,22、弧連彈性段,3、散熱件,34、散熱主板,31、主散熱層,311、貼合單板,312、曲波管,32、一級調(diào)節(jié)層,321、固定框,322、調(diào)節(jié)孔洞,調(diào)節(jié)管,323、補充管,33、二級調(diào)節(jié)層,331、安裝框,332、滑動槽,334、下冷管,釋放面,333、滑動塊,4、切換層,41、散氣板,411、散氣孔,42、下滑板,421、開啟槽,5、箱體板,52、保護氣囊,521、囊體、522、共聯(lián)管,523、充氣管,53、板體,7、支撐桿,71、調(diào)節(jié)筒,72、伸展桿,73、頂塊,731、中弧面,8、移動切換裝置,81、行走裝置,811、行走架,812、彈性輥,813、行走輪,84、容架槽,85、橫輥,86、支撐架,861、掛鉤,82、停滯裝置,821、斜插片。
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋,其并不是對本發(fā)明的限制,本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改,但只要在本發(fā)明的權利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。
實施例1,如圖1、圖2和圖3所示,一種便捷動力電池,包含箱體和安裝在箱體內(nèi)的電池組件,電池組件包含電池包1和設在電池包1下方且用于為電池包1散熱的散熱件3;散熱件3自上而下依次包含與電池包1接觸的散熱主板34、主散熱層31、用于調(diào)節(jié)散熱冷卻效果的一級調(diào)節(jié)層32和二級調(diào)節(jié)層33,在二級調(diào)節(jié)層33下還設有切換層4,主散熱層31還包含至少兩個與散熱主板34貼合的貼合單板311和安裝在貼合單板311內(nèi)且呈波浪曲線狀的曲波管312,切換層4上設有可切換開啟閉合狀態(tài)的散氣孔411。
在實際使用中,電池包會產(chǎn)生一定的熱量,若熱量無法及時散去,一直在箱體內(nèi)部集聚,將會影響電池的電學性能和使用壽命。在本技術方案中,熱能經(jīng)過了四次的冷卻處理,從上而下分別是散熱主板34、主散熱層31和一級調(diào)節(jié)層32和二級調(diào)節(jié)層33,使用了“先擴散、再主冷、輔助雙層調(diào)節(jié)”的設計理念。
首先,由于電池包1可以為多個,且安裝位置根據(jù)型號的不同也有差別,先使用固體的散熱主板34與它們接觸,將熱能從電池包1上吸收到散熱主板34上,隨后散熱主板34與帖合單板311貼合,而曲波管312作為主要的冷循環(huán)設備進行熱量吸收和帶走。曲波管312采用在一個平面上彎折的曲管,如采用正弦波形的形狀,在有限的空間中可達到更好的冷卻效果,其中的冷卻介質(zhì),可采用水冷或者氣冷。而在本技術方案中,貼合單板311并不是一個完整的大板設計,而是采用了兩個或多個的貼合單板311的小板設計。這樣的設計方式一方面利于曲波管312的生產(chǎn),在整個電池箱發(fā)生碰撞的時候也不容易碎。另一方面,這樣的設計使得散熱位置更為靈活的調(diào)節(jié),用戶可以調(diào)整貼合單板311與散熱主板34的貼合位置來對電池包1的不同位置進行有針對性的冷卻。
而一級調(diào)節(jié)層32和二級調(diào)節(jié)層33的冷卻效果是靈活可調(diào)的,在二級調(diào)節(jié)層33的最下方,還設有切換層4.當需要更多的散熱效果的時候,把切換層4中的散氣孔411調(diào)整為開啟狀態(tài)。當外界溫度較低,例如是冬天,則防止冷空氣的進入使得電池包1的工作溫度過低,則將散氣孔411切換為關閉狀態(tài)。
作為本發(fā)明的優(yōu)選,電池包1為多個,相鄰電池包1之間設有間隔穩(wěn)定件2,間隔穩(wěn)定件2包含與兩個相鄰電池包1分別抵觸的抵觸端21和連接兩個抵觸端21呈弧形且由彈性材料制成的弧形彈性段22。
在一些應用方案中,例如電池運用在汽車上,在使用過程中會產(chǎn)生顛簸。則弧形彈性段22通過弧形的形變來過濾掉顛簸產(chǎn)生的沖擊力。
一級調(diào)節(jié)層32包含固定框321和多個開設在固定框321上的調(diào)節(jié)孔322,調(diào)節(jié)孔322用于安裝連接調(diào)節(jié)管。相鄰的帖合單板311之間存在間隙,一級調(diào)節(jié)層32對應間隙的位置上安裝有補充管323,補充管323的口徑大于調(diào)節(jié)管的口徑。補充管323橫截面為正多邊形。
調(diào)節(jié)孔322,為多個,遍布在固定框321上。用戶可以將調(diào)節(jié)管靈活安裝在合適的調(diào)節(jié)孔322上。用戶可以根據(jù)實際需要,調(diào)整調(diào)節(jié)管的數(shù)量和安裝位置,從而達到調(diào)節(jié)的作用。而補充管323則采用大口徑冷卻管,并且針對相鄰的貼合單板311的間隙位置,因為間隙的存在,此處的電池包1的散熱性能相對來說就弱一點,補充管323設在這個位置起到補充的作用。在這個技術方案中,采用大管為主,補充空隙的冷卻效果,小管為輔,周邊調(diào)節(jié)。補充管323的正多邊形使得其穩(wěn)定性更好,不容易滾動。
切換層4包含散氣板41和滑動連接于散氣板41下方的下滑板42,散氣板41上設有散氣孔411,下滑板42上設有在滑動過程中能切換散氣孔411開啟閉合狀態(tài)的開啟槽421。
二級調(diào)節(jié)層33包含安裝框331、設在安裝框中311中的滑動槽332和能在滑動槽322中滑動的下冷管334。下冷管334朝向一級調(diào)節(jié)層32的一面為冷氣釋放面,釋放面為平整面。下冷管334兩端設有輔助在滑動槽332上滑動的滑動塊333。和上一層不同,上一層的調(diào)整效果主要依靠調(diào)節(jié)管的安裝數(shù)量和安裝位置而定,而在這一層中,主要依靠下冷管334的傾斜角度和位置。用戶操作滑動塊333,在滑動槽332上滑動,則下冷管334的位置和角度就發(fā)生了變化,達到冷卻值調(diào)節(jié)的效果。
如圖4和圖5所示,箱體包含箱體板5,箱體板5包含兩層板體53和位于兩層板體53之間的空腔,空腔之中設有保護氣囊52,保護氣囊52包含多個成矩形陣列排列的囊體521、多個相互平行且串聯(lián)多個囊體521的共聯(lián)管522和共同連接共聯(lián)管522的充氣管523,箱體內(nèi)還安裝有支撐相對箱體板5的支撐桿7,支撐桿7包含調(diào)節(jié)筒71和能相對調(diào)節(jié)筒71伸出縮近的伸展桿72和設在伸展桿72末端的頂塊73,頂塊73與板體53抵觸。作為本發(fā)明的優(yōu)選,頂塊73中部包含呈弧形外凸的中弧面731。用戶通過充氣管523,將氣體打入,并且經(jīng)共聯(lián)管522,使得囊體521充滿緩沖氣體,當發(fā)生碰撞的時候,囊體521可在空腔中對板體53進行卸力緩沖。另一方面,用戶可以在豎直方向和或水平方向設置支撐桿7.伸展桿72可調(diào)節(jié)長度,即相對調(diào)節(jié)筒71可以伸出或者轉出,支撐一面的箱體板5和相對一面的箱體板5.
如圖6和圖7所示,箱體底部還設有用于切換箱體移動狀態(tài)和固定狀態(tài)的移動切換裝置8,移動切換裝置8包含行走裝置81和停滯裝置82,行走裝置81包含與箱體底部鉸接的行走架811、與行走架811連接的彈性輥812和設在彈性輥812末端的行走輪813,箱體底部還開設有用于容納行走裝置81的容架槽84,停滯裝置82包含連接在箱體底部且可調(diào)節(jié)自身伸出長度的斜插片821。
作為本發(fā)明的優(yōu)選,斜插片821按遠離箱體底面方向逐漸向遠離箱體中軸面方向傾斜延伸,容架槽84中設有橫輥85,行走裝置81上連接有支撐架86,支撐架86末端設有用于鉤住橫輥85的掛鉤861。
由于移動切換裝置8的存在,使得整個電池獲得了兩種狀態(tài),分別是行走狀態(tài)和停滯狀態(tài)。當整個電池需要移動的時候,切換到行走狀態(tài),在這個狀態(tài)中,斜插片821回縮,可以回縮經(jīng)箱體的內(nèi)部,而行走裝置81外翻,使得行走架811與箱體的底面垂直,行走輪813與地面抵觸。為了加強穩(wěn)定性,操作掛鉤861鉤住橫輥85,此時整個電池就可在地面上依賴行走輪813穩(wěn)定的前行。當需要固定的時候,將行走裝置81翻轉,翻進容架槽84,隨后將斜插片821伸出,插入地面,完成固定。