專利名稱：一種輔助恒溫電池盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shù)：
傳統(tǒng)電池系統(tǒng)工作溫度調(diào)節(jié)方式多以風(fēng)冷或液冷為主，主要是由電池組外設(shè)置的風(fēng)道通過(guò)氣體(空氣)對(duì)流或通有冷卻(加熱)液的水冷板通過(guò)其與電池包的接觸面進(jìn)行熱交換，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電池工作溫度的目的。采用風(fēng)冷方式調(diào)節(jié)電池工作溫度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，有害氣體產(chǎn)生時(shí)能有效通風(fēng)，成本較低。然而，氣體與電池壁面之間換熱系數(shù)低，冷卻速度慢，效率低，且由于電池包自身產(chǎn)熱、傳熱特性以及引入環(huán)境空氣的溫度的不一致性，會(huì)使電池組整體溫度具有較大的不均勻性；采用液冷方式調(diào)節(jié)電池工作溫度液冷板與電池壁面之間換熱系數(shù)高，冷卻、加熱速度快。然而，水冷系統(tǒng)需要水套、換熱器等部件，重量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修保養(yǎng)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(tǒng)電池系統(tǒng)工作溫度調(diào)節(jié)方式存在效率低且容易引發(fā)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(huì)對(duì)電池壽命、安全性等方面帶來(lái)影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種高換熱系數(shù)、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(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種輔助恒溫電池盒，該電池盒包括外殼、內(nèi)殼、極柱蓋、低沸點(diǎn)介質(zhì)、加熱板和冷卻板，所述的內(nèi)殼設(shè)置在外殼內(nèi)部，夕卜殼與內(nèi)殼之間形成密封腔體，所述的極柱蓋設(shè)置在內(nèi)殼外部，所述的低沸點(diǎn)介質(zhì)設(shè)置在所述密封腔體內(nèi)，所述的加熱板和冷卻板分別設(shè)置在外殼的底部和頂部；當(dāng)電池盒內(nèi)的電池組需降溫或升溫時(shí)，電池盒通過(guò)加熱板或冷卻板使低沸點(diǎn)介質(zhì)相變，達(dá)到使電池盒內(nèi)的電池組維持恒定溫度的目的。所述的內(nèi)殼上設(shè)有內(nèi)殼焊接臺(tái)，所述的內(nèi)殼通過(guò)內(nèi)殼焊接臺(tái)與外殼焊接固定。所述的內(nèi)殼上設(shè)有加強(qiáng)筋凸臺(tái)，在電池組受擠壓力的工作狀態(tài)下起到電池盒加強(qiáng)筋的作用。所述的極柱蓋上設(shè)有極柱蓋焊接臺(tái)，所述的極柱蓋通過(guò)柱蓋焊接臺(tái)與內(nèi)殼配合固定。所述的低沸點(diǎn)介質(zhì)為甲醇、丙酮或石油醚。所述的外殼、內(nèi)殼、極柱蓋的制作材料均為金屬。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)I)本發(fā)明是利用腔體中壓強(qiáng)減小，低沸點(diǎn)介質(zhì)沸點(diǎn)也減小的特性，使熱量由汽化或凝結(jié)潛熱的形式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移；而傳統(tǒng)方式通過(guò)外部裝置輸送或吸取熱量，靠電池金屬殼壁來(lái)傳遞熱量，相比之下，本發(fā)明的效率更高；2)本發(fā)明由于在內(nèi)殼上設(shè)置數(shù)道加強(qiáng)筋，使本電池盒有較強(qiáng)的抗擠壓性，以適應(yīng)工程中電池組的夾緊環(huán)境；3)本發(fā)明輔助恒溫電池盒中腔體內(nèi)的低沸點(diǎn)介質(zhì)為相變介質(zhì)，其相變?nèi)Q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(nèi)，與傳統(tǒng)方式相t匕，本發(fā)明能有效的減小電池組內(nèi)部的溫度差異；4)本輔助恒溫電池盒中腔體內(nèi)的低沸點(diǎn)介質(zhì)的相變過(guò)程是自然啟動(dòng)，且在工作時(shí)能量也是自然轉(zhuǎn)移，不會(huì)耗費(fèi)其他能源，與傳統(tǒng)方式相比，本發(fā)明的能耗更小；5)本發(fā)明能夠有效的轉(zhuǎn)移電池盒內(nèi)部熱量，等效于大大增加了電池的換熱面積，與傳統(tǒng)方式相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省空間，簡(jiǎn)化電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)設(shè)計(jì)，降低電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)成本。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中A處放大圖；圖3為本發(fā)明內(nèi)殼的主視圖；圖4為本發(fā)明內(nèi)殼的側(cè)視圖；圖5為本發(fā)明極柱蓋的主視圖；圖6為本發(fā)明極柱蓋的側(cè)視圖；圖7為本發(fā)明外殼的主視圖；圖8為本發(fā)明外殼的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)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(nèi)殼I、極柱蓋2、低沸點(diǎn)介質(zhì)4、加熱板5和冷卻板6,外殼3與內(nèi)殼I之間形成三面導(dǎo)通的密封腔體,極柱蓋2設(shè)置在內(nèi)殼I外部，低沸點(diǎn)介質(zhì)4設(shè)置在所述密封腔體內(nèi)，加熱板5和冷卻板6分別設(shè)置在外殼3的底部和頂部。內(nèi)殼I上設(shè)有用于焊接的內(nèi)殼焊接臺(tái)7以及加強(qiáng)筋凸臺(tái)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(fù)壓環(huán)境中，向其內(nèi)充入適量低沸點(diǎn)介質(zhì)4，再將電池的內(nèi)殼I安置在外殼3內(nèi)，在內(nèi)殼焊接臺(tái)7處與外殼焊接密封，使低沸點(diǎn)介質(zhì)密封在腔體中。為了保證電池盒的抗擠壓性能，在電池內(nèi)殼上設(shè)有若干加強(qiáng)筋凸臺(tái)8，在電池組受擠壓力的工作狀態(tài)下起到電池盒加強(qiáng)筋的作用。腔體中的低沸點(diǎn)介質(zhì)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(nèi)殼I相配合，通過(guò)焊接密封，完成本輔助恒溫電池盒。該電池盒的外殼3、內(nèi)殼I、極柱蓋2均可由金屬制成，在本發(fā)明中采用鋁金屬制作。以甲醇作為低沸點(diǎn)介質(zhì)為例描述上述輔助恒溫電池盒的工作原理當(dāng)電池組工作溫度較低，需要加熱時(shí)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(nèi)低沸點(diǎn)介質(zhì)4即甲醇溫度不斷升高，當(dāng)達(dá)到甲醇沸點(diǎn)時(shí)，液態(tài)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(dāng)達(dá)到腔體的其他壁面時(shí)，由于其他壁面比甲醇蒸汽沸點(diǎn)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(dá)到加熱電池的目的，同時(shí)冷凝后的液態(tài)甲醇由于重力作用流回腔體底部，如此循環(huán)，直到電池被加熱至理想工作溫度；當(dāng)電池組工作溫度較高，需要冷卻時(shí)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?zhèn)鬟f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(dāng)降低到甲醇沸點(diǎn)時(shí)，甲醇蒸汽凝結(jié)變成液態(tài)甲醇，并且于
重力作用向腔體底部流動(dòng)，到達(dá)其它壁面，由于殼體溫度較高，液態(tài)甲醇吸收能量汽化為甲醇蒸汽，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)腔體降溫的目的，而甲醇蒸汽繼續(xù)上升遇腔體頂部冷凝，如此循環(huán)，直到電池被冷卻至理想工作溫度。
權(quán)利要求
1.一種輔助恒溫電池盒，其特征在于，該電池盒包括外殼、內(nèi)殼、極柱蓋、低沸點(diǎn)介質(zhì)、加熱板和冷卻板，所述的內(nèi)殼設(shè)置在外殼內(nèi)部，夕卜殼與內(nèi)殼之間形成密封腔體，所述的極柱蓋設(shè)置在內(nèi)殼外部，所述的低沸點(diǎn)介質(zhì)設(shè)置在密封腔體內(nèi)，所述的加熱板和冷卻板分別設(shè)置在外殼的底部和頂部；當(dāng)電池盒內(nèi)的電池組需降溫或升溫時(shí)，電池盒通過(guò)加熱板或冷卻板使低沸點(diǎn)介質(zhì)相變，達(dá)到使電池盒內(nèi)的電池組維持恒定溫度的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種輔助恒溫電池盒，其特征在于，所述的內(nèi)殼上設(shè)有內(nèi)殼焊 接臺(tái)，所述的內(nèi)殼通過(guò)內(nèi)殼焊接臺(tái)與外殼焊接固定。
3.根據(jù)權(quán)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(nèi)殼上設(shè)有加強(qiáng)筋凸臺(tái)，在電池組受擠壓力的工作狀態(tài)下起到電池盒加強(qiáng)筋的作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求I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(shè)有極柱蓋焊接臺(tái)，所述的極柱蓋通過(guò)柱蓋焊接臺(tái)與內(nèi)殼配合固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種輔助恒溫電池盒，其特征在于，所述的低沸點(diǎn)介質(zhì)為甲醇、丙酮或石油醚。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種輔助恒溫電池盒，其特征在于，所述的外殼、內(nèi)殼、極柱蓋的制作材料均為金屬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輔助恒溫電池盒，該電池盒包括外殼、內(nèi)殼、極柱蓋、低沸點(diǎn)介質(zhì)、加熱板和冷卻板，所述的內(nèi)殼設(shè)置在外殼內(nèi)部，外殼與內(nèi)殼之間形成密封腔體，所述的極柱蓋設(shè)置在內(nèi)殼外部，所述的低沸點(diǎn)介質(zhì)設(shè)置在所述密封腔體內(nèi)，所述的加熱板和冷卻板分別設(shè)置在外殼的底部和頂部；當(dāng)電池盒內(nèi)的電池組需降溫或升溫時(shí)，電池盒通過(guò)加熱板或冷卻板使低沸點(diǎn)介質(zhì)相變，達(dá)到使電池盒內(nèi)的電池組維持恒定溫度的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有效率高、能有效調(diào)節(jié)電池組工作溫度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M6/50GK102751451SQ201210232500
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者孫澤昌, 宋麗, 岑弘璋, 戴海峰, 魏學(xué)哲 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)