本发明涉及动力锂电池,尤其涉及一种高效导热散热高循环的固态电池芯。
背景技术:
1、目前在国家的支持和市场的利好下,动力锂电池行业发展非常迅速,其应用已经扩展到了电动大巴、电动小汽车、微公交和储能等领域,散热作为整个动力锂电池发展过程的重要一环受到更多的关注,而现有技术中,软包电池模组的应用逐渐增多,其比较普遍的散热方式是通过导热片层、将使用中产生的热量从软包电池的表面带走,这种散热的效率较低。
2、公开号为cn210073975u的专利公开了一种高效散热的软包电池模组,所述电池模组包括若干并列设置的软包电芯,所有的所述软包电芯的两侧极耳处分别配合设有散热机构,通过为电池模组内并列设置的软包电芯的两侧极耳处分别配合设置散热机构,利用在平行于电芯极耳方向上的导热率远大于垂直于电芯表面上的导热率的特性,将散热机构配合设置在软包电芯的极耳上,获得更高的散热效率。
3、但是,现有技术中还存在以下缺陷:
4、1、现有的电池芯的排列安装方式都是整体设置,之后通过冷却机构对整体设置的电池芯的侧壁或者是底部进行降温散热,这种散热方式的接触面积有限,同时整体设置的电池芯的温度堆积,散热效率低;
5、2、现有的冷却介质都是在单一通道内部进行流动,这就代表着靠近进液位置的冷却介质首先与最相邻的电池芯进行接触,进行冷却和降温的操作,同时冷却介质的温度升高,降低了对于后方位置电池芯降温的效果;
6、3、在对电池芯进行冷却降温时,现有的冷却介质或者冷却机构都是单一冷却端或者单一冷却通道,无法实现调节介质的流动流量以及流动效率,从而无法提高控温的精准性和灵活性。
7、4、现有的电池芯在受到水平方向上的连续振动时容易发生损坏,抗震效果较差。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种高效导热散热高循环的固态电池芯,采用分体式结构,增大了电池芯与冷却机构的接触面积,提高了散热效率,并且使整体散热更加均匀,另外有效提高整体的抗震效果,提高防护效果,解决了背景技术中提出的技术问题。
2、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案,一种高效导热散热高循环的固态电池芯,包括安装座、防护外壳、承载壳和导热机构;
3、各个所述承载壳的内部均开设有安装槽,相邻两个所述承载壳之间通过定位结构连接,所述定位结构包括中置套和设于中置套两端的对接杆,两侧的所述对接杆的相对一端均对应设有电磁铁;
4、所述导热机构包括液体循环组件和均匀分布的冷却组件,所述液体循环组件设于各个所述承载壳的外部,各个所述冷却组件分别对应设于各个所述承载壳的内部;
5、所述液体循环组件包括送液管和排液管,所述送液管和排液管的相对一侧分别线性阵列有进液立管和出液立管,所述出液立管和进液立管的相对一侧均沿竖直方向等间距设有电磁阀,每个所述电磁阀的输出端口均固定连通有固定管;
6、所述冷却组件包括进液仓和出液仓,所述进液仓和出液仓分别活动设于安装槽的两端,所述进液仓和出液仓的内部均设置有若干个独立腔室,所述进液仓和出液仓之间均匀固定连通有若干组冷却管。
7、优选的,各个所述承载壳呈线性阵列等间距设于安装座的顶部,所述承载壳为导热材质,每个所述承载壳的顶部均可拆卸连接有顶盖,每个所述承载壳的底部均通过连接结构与安装座的顶部可拆卸连接,每个所述承载壳的内部均设置有动力电池模块,承载壳的内部设有温度传感器,所述防护外壳设于安装座的顶部,且所述防护外壳的顶部开设有若干个排线孔。
8、优选的,所述送液管和排液管分别设于承载壳的两侧且均贯穿防护外壳,所述送液管和排液管均为橡胶材质,所述送液管和排液管相对的一端通过连接杆连接,所述固定管为伸缩结构,所述进液立管和出液立管分别与对应的承载壳的两侧固定连接。
9、优选的,每个所述冷却组件的输入端和输出端分别与液体循环组件的输入端和输出端连通,每组所述冷却管包括两个,所述冷却管为弹性材质。
10、优选的,同组中的两个所述冷却管分别位于安装槽的内部两侧,且同组中的两个所述冷却管的一端通过单向阀分别与进液仓中对应的独立腔室的两侧连通,同组中的两个所述冷却管的另一端通过单向阀分别与出液仓中对应的独立腔室的两侧连通。
11、优选的,相对应的所述进液仓和出液仓相互远离的一侧均设有与各个独立腔室连通的对接管,所述对接管的一端活动贯穿承载壳的侧壁与对应的固定管的端部固定连接。
12、优选的,所述安装座的顶部均匀开设有插接槽,所述连接结构包括固定连接在承载壳底部且与插接槽相适配的插接底板,所述插接槽的端面设有用于对所述插接底板锁止的锁止组件,所述安装座的顶部设有振动传感器。
13、优选的,所述插接槽的两侧底部对称开设有卡槽,所述插接底板的两侧对称设有与所述卡槽卡接的卡块,所述插接底板的两侧对称开设有配合孔,所述插接底板的宽度小于插接槽的宽度,两侧的所述配合孔之间贯穿开设有导孔,所述导孔的两端均滑动配合有圆柱杆,两侧的所述圆柱杆相互远离的一端分别与两侧的所述卡块的侧面固定连接,所述圆柱杆上位于配合孔内的位置套接有限位弹簧,所述限位弹簧的两端分别与所述配合孔的端面和卡块的侧面固定连接。
14、优选的,所述承载壳的横向两侧及纵向两侧均对称设置有定位套,所述对接杆通过滑动结构与中置套的内部滑动连接,两侧的所述对接杆相互远离的一端分别与相邻的两个所述定位套的内部固定连接,两个所述对接杆的相对一端通过弹性件弹性连接,弹性件包括挤压弹簧,所述挤压弹簧的两端分别与两侧的对接杆的端部固定连接。
15、优选的,所述滑动结构包括对称设于两侧的对接杆圆周面相对一端的限位滑杆,所述中置套的两侧对称开设有与限位滑杆相适配的限位滑槽。
16、本发明至少具备以下有益效果:
17、1、本发明中可通过设置的承载壳以及冷却组件,实现动力电池模块的独立冷却降温,保证了供电的整体性同时提高了冷却降温的效率,同时避免了热量的堆积,保证了散热的质量,从而可以保证电池芯进行长时间的高效率放电,通过设置的液体循环组件以及冷却组件实现降温的一致性,保证了每个承载壳内部进行同步降温,从而保证了整体电池芯的降温同步性,保证了整体的冷却降温质量。
18、2、本发明可在动力电池模块受到水平方向上的连续振动时,解除对各个插接底板端部的锁止定位,使得插接底板沿插接槽的宽度方向运动,在限位弹簧的作用下实现缓冲减震,同时使得挤压弹簧往复压缩和释放,进一步提升缓冲减震能力,防止动力电池模块受到较大振动而损坏。
19、3、本发明可在其中一个动力电池模块的温度远高于其他动力电池模块的温度时,使对应的插接底板锁止固定,相邻两侧的插接底板处于释放状态,再使与温度较高的动力电池模块对应的承载壳与相邻的承载壳之间的电磁铁产生磁吸力,使得温度较高的动力电池模块外部的承载壳的两侧分别与两侧的温度较低的承载壳的相对侧面贴合,实现温度较高的承载壳和温度较低的承载壳之间的热交换,提高对温度较高的动力电池模块降温散热效果。
20、4、本发明可在温度较高的动力电池模块对应的温度传感器检测到温度仍然不能快速下降时,使温度较高的动力电池模块两侧的电磁阀开通量减小,增大电磁阀出水端口的压力,靠近进液立管一侧的固定管被拉伸,从而使得两侧的温度较低的承载壳内的同组中的冷却管扩张,对温度较高的动力电池模块进一步快速降温散热。
1.一种高效导热散热高循环的固态电池芯,其特征在于,包括安装座、防护外壳、承载壳和导热机构;
2.根据权利要求1所述的一种高效导热散热高循环的固态电池芯,其特征在于,各个所述承载壳呈线性阵列等间距设于安装座的顶部,所述承载壳为导热材质,每个所述承载壳的顶部均可拆卸连接有顶盖,每个所述承载壳的底部均通过连接结构与安装座的顶部可拆卸连接,每个所述承载壳的内部均设置有动力电池模块,承载壳的内部设有温度传感器,所述防护外壳设于安装座的顶部,且所述防护外壳的顶部开设有若干个排线孔。
3.根据权利要求1所述的一种高效导热散热高循环的固态电池芯,其特征在于,所述送液管和排液管分别设于承载壳的两侧且均贯穿防护外壳,所述送液管和排液管均为橡胶材质,所述送液管和排液管相对的一端通过连接杆连接,所述固定管为伸缩结构,所述进液立管和出液立管分别与对应的承载壳的两侧固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种高效导热散热高循环的固态电池芯,其特征在于,每个所述冷却组件的输入端和输出端分别与液体循环组件的输入端和输出端连通,每组所述冷却管包括两个,所述冷却管为弹性材质。
5.根据权利要求1所述的一种高效导热散热高循环的固态电池芯,其特征在于,同组中的两个所述冷却管分别位于安装槽的内部两侧,且同组中的两个所述冷却管的一端通过单向阀分别与进液仓中对应的独立腔室的两侧连通,同组中的两个所述冷却管的另一端通过单向阀分别与出液仓中对应的独立腔室的两侧连通。
6.根据权利要求1所述的一种高效导热散热高循环的固态电池芯,其特征在于,相对应的所述进液仓和出液仓相互远离的一侧均设有与各个独立腔室连通的对接管,所述对接管的一端活动贯穿承载壳的侧壁与对应的固定管的端部固定连接。
7.根据权利要求2所述的一种高效导热散热高循环的固态电池芯,其特征在于,所述安装座的顶部均匀开设有插接槽,所述连接结构包括固定连接在承载壳底部且与插接槽相适配的插接底板,所述插接槽的端面设有用于对所述插接底板锁止的锁止组件,所述安装座的顶部设有振动传感器。
8.根据权利要求7所述的一种高效导热散热高循环的固态电池芯,其特征在于,所述插接槽的两侧底部对称开设有卡槽,所述插接底板的两侧对称设有与所述卡槽卡接的卡块,所述插接底板的两侧对称开设有配合孔,所述插接底板的宽度小于插接槽的宽度,两侧的所述配合孔之间贯穿开设有导孔,所述导孔的两端均滑动配合有圆柱杆,两侧的所述圆柱杆相互远离的一端分别与两侧的所述卡块的侧面固定连接,所述圆柱杆上位于配合孔内的位置套接有限位弹簧,所述限位弹簧的两端分别与所述配合孔的端面和卡块的侧面固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种高效导热散热高循环的固态电池芯,其特征在于,所述承载壳的横向两侧及纵向两侧均对称设置有定位套,所述对接杆通过滑动结构与中置套的内部滑动连接,两侧的所述对接杆相互远离的一端分别与相邻的两个所述定位套的内部固定连接,两个所述对接杆的相对一端通过弹性件弹性连接,弹性件包括挤压弹簧,所述挤压弹簧的两端分别与两侧的对接杆的端部固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种高效导热散热高循环的固态电池芯,其特征在于,所述滑动结构包括对称设于两侧的对接杆圆周面相对一端的限位滑杆,所述中置套的两侧对称开设有与限位滑杆相适配的限位滑槽。