專利名稱：電池充電器盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電池充電器盒，更具體的說(shuō)，本發(fā)明是關(guān)于一種可以有效控制電池在充電過(guò)程中溫度上升過(guò)高的充電器盒。
背景技術(shù)：
一般的二次電池在充、放電過(guò)程中都會(huì)放出熱量，使電池自身溫度上升，特別是電池在快速充電過(guò)程中，溫度會(huì)上升得更高，而一般的二次電池都有其相應(yīng)的最佳充電和使用溫度范圍，如Ni-Cd、Ni-MH電池在-10-60℃，Li離子電池在0-60℃之間，如果在充電過(guò)程中，電池溫度超過(guò)此溫度范圍，電池的充電效率會(huì)極低，甚至無(wú)法正常充電。如今，為了節(jié)省時(shí)間，提高工作效率，一般對(duì)二次電池的充電要求都在向快速充電方向發(fā)展，電池的充電時(shí)間要求越來(lái)越短，充電電流越來(lái)越大，這樣電池在充電過(guò)程中發(fā)熱十分明顯，電池溫度可以上升至很高，如高達(dá)80℃，這就導(dǎo)致在快速充電時(shí)電池的充電效率很低，同時(shí)，使電池內(nèi)部的副反應(yīng)增強(qiáng)，也影響了電池的使用性能及壽命。
目前，一般的充電器只是靠電池本身的散熱來(lái)降溫，這樣的散熱方式對(duì)降低電池溫度起到的效果很小。而有降溫措施的充電器一般是增加風(fēng)扇或散熱片，但這樣不僅使充電器的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，也會(huì)增加充電器的成本，使充電器的費(fèi)用變得比較昂貴。
因此，如何降低電池充電時(shí)的溫度，以此來(lái)提高電池的充電效率、保持電池使用性能、延長(zhǎng)電池使用壽命，并且降低電池充電設(shè)備的高成本，成為本領(lǐng)域內(nèi)有待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中電池充電器所存在的散熱效率低，無(wú)法有效降低電池充電時(shí)的溫度，以致降低電池在充電時(shí)的充電效率的問(wèn)題，提供一種可以有效控制電池充電時(shí)溫度，以保證充電效率的電池充電器盒。
本發(fā)明提供的電池充電器盒包括殼體，固定在殼體上的電池支撐體以及與殼體相適應(yīng)的殼蓋，其中，支撐體與殼蓋均采用固-液定形相變材料或固-固相變材料制成，所述相變材料的相變溫度范圍為-10-60℃。
由于相變材料可以利用其自身的性質(zhì)(在相變過(guò)程中吸收熱量，但溫度不變)，將正在充電的電池的溫度控制在一個(gè)正常范圍內(nèi)，為電池提供良好的工作環(huán)境，因此，本發(fā)明提供的電池充電器盒有效地解決了本領(lǐng)域中存在的無(wú)法有效降低電池充電時(shí)的溫度，以致降低電池在充電時(shí)的充電效率的問(wèn)題，能夠有效地控制電池在充電過(guò)程中的溫度，使電池的溫度控制在-10-60℃范圍內(nèi)，從而保證了電池的充電效率。同時(shí)還保證了電池的工作性能，延長(zhǎng)了電池的使用壽命，由于改變了現(xiàn)有的用風(fēng)扇或散熱片進(jìn)行降溫的方式，并且所使用的相變材料的反復(fù)使用次數(shù)可以高達(dá)數(shù)萬(wàn)次，所以本發(fā)明提供的電池充電器盒還具有成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明提供的充電器盒的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)時(shí)方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明按照本發(fā)明提供的電池充電器盒，如圖1所示，本發(fā)明包括殼體1，固定在殼體1上的電池支撐體2，以及與殼體1相適應(yīng)的殼蓋3，其中，支撐體2與殼蓋3均采用固-液定形相變材料或固-固相變材料制成。為了進(jìn)一步有效地抑制電池在充電過(guò)程中溫度的升高，支撐體2與殼蓋3上均有凹槽4，支撐體2上所具有的凹槽4與殼蓋3上所具有的凹槽4一一對(duì)應(yīng)，并形成空腔。
所述相變材料的相變溫度范圍為-10-60℃，優(yōu)選為10-60℃之間，使電池可以在正常的環(huán)境中工作，保證了電池的充電效率。所述支撐體2固定在充電器盒的殼體1上，支撐體2上面凹槽4的位置與殼蓋3上面的凹槽4的位置一一對(duì)應(yīng)，當(dāng)支撐體2與殼蓋3閉合時(shí)(例如，在電池處于充電狀態(tài)時(shí))，每?jī)蓚€(gè)對(duì)應(yīng)凹槽4所形成的空腔恰好與電池形狀相吻合，電池充滿空腔空間，與支撐體2和殼蓋3緊密接觸，這樣可以充分利用電池表面積，更好地完成電池的散熱(即熱量的轉(zhuǎn)移)，達(dá)到控制電池溫度的目的。
根據(jù)本發(fā)明提供的電池充電器盒，其中固定在殼體1上的支撐體2與充電器盒的殼蓋3均使用固-液定形相變材料或固-固相變材料制成。當(dāng)電池處于充電過(guò)程中時(shí)，電池的溫度上升，熱量會(huì)轉(zhuǎn)移至與電池相接觸的由固-液定形相變材料或固-固相變材料制成的支撐體2與殼蓋3。在熱量轉(zhuǎn)移至支撐體2與殼蓋3的過(guò)程中，由于支撐體2與殼蓋3是由相變材料制成，所以在溫度達(dá)到所述相變材料的相變溫度時(shí)，相變材料開始發(fā)生相變反應(yīng)，這時(shí)相變材料的溫度不再上升，保持一個(gè)恒溫過(guò)程(即相變材料的溫度不隨熱量的累積而增加，相變材料的此種性質(zhì)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知)，在整個(gè)過(guò)程中相變材料吸收大量熱量，因此達(dá)到了冷卻電池的目的，保證了電池的充電效率，同時(shí)也可以延長(zhǎng)電池的使用壽命。
本發(fā)明所提供的固-液定形相變材料，是由固-液相變材料與定形材料經(jīng)過(guò)在高于它們?nèi)埸c(diǎn)的溫度下共混熔化而形成的；所述固-固相變材料是指通過(guò)不同晶形之間的轉(zhuǎn)換而達(dá)到相變效果的一種相變材料，在相變過(guò)程中一直保持固體狀態(tài)，即當(dāng)溫度超過(guò)固-固相變材料的相變溫度時(shí)，所述固-固相變材料發(fā)生相變反應(yīng)，在溫度保持恒定不變的同時(shí)，相變材料的狀態(tài)也保持固體狀態(tài)不變。其中，本發(fā)明優(yōu)選使用由固-液相變材料與定形材料經(jīng)過(guò)在高于它們?nèi)埸c(diǎn)的溫度下共混熔化而形成的固-液定形相變材料。
根據(jù)本發(fā)明所優(yōu)選的固-液定形相變材料，所述固-液相變材料的相變溫度在-10-60℃，優(yōu)選為10-60℃之間的固-液相變材料。例如，所述固-液相變材料可以選自牌號(hào)在60#以內(nèi)(即相變溫度在60℃以下)的礦蠟，以及數(shù)均分子量為500-8000的聚乙二醇(例如PEG1000、PEG1500、PEG4000、PEG6000)、2-氨基-2-甲基-1，3丙二醇、環(huán)己烷或在-10-60℃的溫度下，產(chǎn)生固-液相變的醇中的一種或幾種，所述-10-60℃的溫度下，產(chǎn)生固-液相變的醇可以是碳原子數(shù)為6-20的一元醇，其中，所述部分相變材料的相變溫度如下材料名稱 相變溫度PEG1000 33-38℃；PEG1500 41-46℃；PEG4000 50-54℃；PEG6000 53-58℃；2-氨基-2-甲基-1，3丙二醇 57℃；環(huán)己烷 5-6℃；十八醇 57℃；。
所述定形材料可以為聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙稀或聚丙烯-十二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)，定形材料經(jīng)過(guò)與固-液相變材料在高于它們?nèi)埸c(diǎn)的溫度下共混熔化，然后降溫得到固-液定形相變材料，定形材料起到對(duì)固-液相變材料定形的作用，以固-液定形相變材料為基準(zhǔn)，一般加入的定形材料的含量應(yīng)在10-80重量％，優(yōu)選的為10-55重量％。
所述固-液相變材料與定形材料混合形成固-液定形相變材料，例如以石蠟為所述固-液相變材料和作為定形材料的高密度聚乙烯(HDPE)混合形成固-液定形相變材料。首先將這兩種物質(zhì)在高于它們?nèi)埸c(diǎn)的溫度下共混熔化，然后降溫，聚乙烯先于石蠟?zāi)?，此時(shí)，仍然呈液態(tài)的石蠟被束縛在聚乙烯所形成的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之中，由此形成石蠟/高密度聚乙烯復(fù)合材料。由于聚乙烯結(jié)晶度很高，即使石蠟/高密度聚乙烯復(fù)合材料中的石蠟已經(jīng)融解，只要使用溫度不超過(guò)聚乙烯的軟化點(diǎn)(100℃)，聚乙烯的支撐作用足以保持整體材料形狀不變，并且聚乙烯所形成的空間網(wǎng)絡(luò)將分散在內(nèi)部的石蠟包裹住，使石蠟在液態(tài)時(shí)也不至于滲出。
需要注意的是，固-液相變材料經(jīng)過(guò)與定形材料在高于它們?nèi)埸c(diǎn)的溫度下共混熔化后，其相變溫度不變。
更進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明提供的電池充電器盒，因?yàn)橛行┕?液相變材料的和定形材料的導(dǎo)熱性能不好，所述固-液相變材料和定形材料還可以均勻的混合以導(dǎo)熱劑，導(dǎo)熱劑的加入是為了提高相變材料的和定形材料的導(dǎo)熱性，有利于熱量的傳導(dǎo)，一般使用的導(dǎo)熱劑為銅粉、鋁粉、鐵粉、鎳粉或石墨，導(dǎo)熱劑的加入量應(yīng)小于20重量％。
根據(jù)本發(fā)明提供的電池充電器盒，其中支撐體2與殼蓋3還可以用固-固相變材料制成，所述固-固相變材料可以選自在-10-60℃的溫度下產(chǎn)生固-固相變的多元醇中的一種或幾種，例如新戊二醇。
所述支撐體2與殼蓋3上所具有的凹槽4，在充電器盒內(nèi)依次平行排列，同時(shí)支撐體2與殼蓋3上的凹槽4對(duì)應(yīng)排列，即當(dāng)殼蓋3與支撐體2閉合的時(shí)候，上下凹槽4對(duì)應(yīng)閉合成為一個(gè)空腔，對(duì)應(yīng)不同型號(hào)的電池，凹槽4的形狀可以制成不同的規(guī)格，使電池在放入充電器盒內(nèi)時(shí)可以完全嵌入空腔內(nèi)，電池外壁與空腔內(nèi)壁直接接觸，充分利用電池表面積，完成熱量從電池向支撐體2與殼蓋3(即相變材料)散熱的過(guò)程。這種方式可以有效的使電池在充電過(guò)程中完成熱量的轉(zhuǎn)移，避免了電池產(chǎn)生過(guò)高的溫度，提高了電池的充電效率，在一定程度上延長(zhǎng)了電池的使用壽命。
所述支撐體2與殼蓋3上所具有的凹槽4數(shù)量，即充電器盒可以容納的電池?cái)?shù)量，可以根據(jù)需要或產(chǎn)品的規(guī)格來(lái)決定，優(yōu)選為1-8個(gè)凹槽4。
根據(jù)本發(fā)明所提供的電池充電器盒，當(dāng)充電時(shí)，所述殼蓋是通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的連接技術(shù)與殼體固定，優(yōu)選的為使用卡扣連接。
下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)例1本實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明提供的充電器盒。
制備如圖1所示的充電器盒。所述固-液定形相變材料為含有65重量％聚乙二醇(PEG，數(shù)均分子量為1500)、20重量％低密度聚乙烯(牌號(hào)為L(zhǎng)L0209AA，由遼寧華錦化工(集團(tuán))有限責(zé)任公司出品)和15重量％石墨的混合物，其制備方法為將聚乙二醇與低密度聚乙烯在高于它們?nèi)埸c(diǎn)(150℃)的溫度下共混熔化，充分混合后再將石墨加入，最后將三者的混合物澆注成能夠嵌入AA型電池的電池支撐體與殼蓋，并將其冷卻，支撐體2上的凹槽4與殼蓋3上的凹槽4的個(gè)數(shù)各為4個(gè)，其中上下凹槽4分別一一對(duì)應(yīng)，當(dāng)支撐體2與殼蓋3閉合時(shí)，上下凹槽4也同時(shí)閉合成為4個(gè)空腔。再將殼體1、支撐體2、殼蓋3三者組合而成本發(fā)明中所述的充電器盒。
實(shí)例2本實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明提供的充電器盒。
按照實(shí)例1的方法制備了如圖1所示的充電器盒，不同的只是所述固-液定形相變材料為含有50重量％聚乙二醇(PEG，數(shù)均分子量為1000)和50重量％聚乙烯(牌號(hào)為HD5070EA，由遼寧華錦化工(集團(tuán))有限責(zé)任公司出品)的混合物，其制備方法為將聚乙二醇與聚乙烯在高于它們?nèi)埸c(diǎn)(150℃)的溫度下共混熔化，充分混合后澆注形成本發(fā)明所述的電池支撐體與殼蓋，并將其冷卻。
實(shí)例3本實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明提供的充電器盒。
按照實(shí)例1的方法制備了如圖1所示的充電器盒，不同的只是所述固-液定形相變材料為含有80重量％的相變溫度為32℃的石蠟、15重量％聚丙稀(牌號(hào)為J340，由遼寧華錦化工(集團(tuán))有限責(zé)任公司出品)和5重量％鐵粉的混合物，其制備方法為將石蠟與聚丙稀在高于它們?nèi)埸c(diǎn)(200℃)的溫度下共混熔化，充分混合后再將鐵粉加入，最后將三者的混合物澆注形成本發(fā)明所述的電池支撐體與殼蓋，并將其冷卻。
將本發(fā)明提供的電池盒充電器和普通敞開式充電器分別對(duì)普通Ni-MHAA2200電池進(jìn)行快速充電。
下表是用上述兩種不同的充電器進(jìn)行充電的結(jié)果對(duì)比。
測(cè)試條件8安充電12分鐘，停10分鐘，然后2.2安放電至1.0伏。

由此可見，采用本發(fā)明充電器盒，能夠達(dá)到明顯降低電池充電溫度，提高充電效率的目的。
權(quán)利要求
1.一種電池充電器盒，包括殼體，固定在殼體上的電池支撐體以及與殼體相適應(yīng)的殼蓋，其中，支撐體與殼蓋均采用固-液定形相變材料或固-固相變材料制成，所述固-液定形相變材料或固-固相變材料的相變溫度范圍為-10-60℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器盒，其中，所述固-液定形相變材料含有固-液相變材料和定形材料的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電器盒，其中，所述含有固-液相變材料和定形材料的混合物是將固-液相變材料和定形材料在高于它們?nèi)埸c(diǎn)的溫度下共混熔化，然后冷卻得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充電器盒，其中，所述固-液定形相變材料的相變溫度范圍為10-60℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電器盒，其中，所述固-液相變材料選自牌號(hào)在60#以內(nèi)的礦蠟、數(shù)均分子量為500-8000的聚乙二醇、2-氨基-2-甲基-1，3丙二醇、環(huán)己烷或在-10-60℃的溫度下產(chǎn)生固-液相變的醇中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電器盒，其中，所述定形材料為聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙稀或聚丙烯-十二烯-苯乙烯三元共聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電器盒，其中，以固-液定形相變材料為基準(zhǔn)，定形材料的含量為10-80重量％，固-液相變材料的含量為20-90重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的充電器盒，其中，以固-液定形相變材料為基準(zhǔn)，定形材料的含量為10-55重量％，固-液相變材料的含量為45-90重量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器盒，其中，所述固-液定形相變材料中還含有導(dǎo)熱劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的充電器盒，其中，導(dǎo)熱劑為銅粉、鋁粉、鐵粉、鎳粉或石墨。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的充電器盒，其中，以固-液定形相變材料為基準(zhǔn)，導(dǎo)熱劑的含量小于20重量％。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器盒，其中，所述固-固相變材料選自在-10-60℃的溫度下產(chǎn)生固-固相變的多元醇中的一種或幾種。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器盒，其中，支撐體與殼蓋上均有凹槽，所述凹槽對(duì)應(yīng)形成空腔。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電池充電器盒，該電池充電器盒包括殼體，固定在殼體上的電池支撐體以及與殼體相適應(yīng)的殼蓋，其中，支撐體與殼蓋均采用固－液定形相變材料或固－固相變材料制成，所述相變材料的相變溫度范圍為－10－60℃。本發(fā)明有效地控制了電池在充電過(guò)程中的溫度，使電池溫度保持在一個(gè)正常的范圍內(nèi)，從而保證了電池的充電效率，同時(shí)還保證了電池的工作性能，延長(zhǎng)了電池的使用壽命，由于改變了現(xiàn)有的用風(fēng)扇或散熱片進(jìn)行降溫的方式，并且所使用的相變材料的反復(fù)使用次數(shù)可以高達(dá)數(shù)萬(wàn)次，所以本發(fā)明提供的電池充電器盒還具有成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M2/10GK1905266SQ200510087108
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月26日
發(fā)明者周文會(huì) 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司