專利名稱：一種單循環(huán)動(dòng)力電池恒溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種包裹動(dòng)力電池并使動(dòng)力電池的工作環(huán)境溫度保持在其理想工作溫度范圍內(nèi)的單循環(huán)動(dòng)力電池恒溫裝置，此裝置能重復(fù)儲(chǔ)存和利用電池工作所散發(fā)的熱量，屬于動(dòng)力電池、自動(dòng)恒溫和節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的動(dòng)力電池一般采用金屬殼體封裝，外包一層塑料殼體。使用過(guò)程中其工作溫度的范圍波動(dòng)很大。在不同的工作環(huán)境溫度下，電池各方面的性能表現(xiàn)差異也很大，參見(jiàn)附圖1所示，如低溫狀態(tài)下，電池的活性下降，能夠儲(chǔ)存和釋放的能量密度顯著降低，其容量顯著下降；而高溫狀態(tài)下，電池的活性過(guò)高，能夠儲(chǔ)存和釋放的能量密度雖然也顯著增加，但嚴(yán)重影響電池的壽命，并且伴有電池爆炸和起火的危險(xiǎn)。動(dòng)力電池使用過(guò)程中通常包含如下幾個(gè)階段1、初始階段電池的溫度和外界環(huán)境的溫度一樣，通常都處于低溫狀態(tài)，隨著電池動(dòng)力輸出，由于電池內(nèi)阻的發(fā)熱效應(yīng)，電池開(kāi)始升溫，這一階段電池的工作環(huán)境溫度通常都處于低溫狀態(tài)；2、理想階段由于電池內(nèi)阻的發(fā)熱效應(yīng)，電池持續(xù)升溫，電池的溫度升至電池活性最適宜的溫度時(shí)，此時(shí)的電池充放電性能和電池的壽命相匹配，達(dá)到最佳效果；3、過(guò)熱階段由于電池內(nèi)阻的持續(xù)發(fā)熱效應(yīng)，溫度越高，發(fā)熱越多，使電池持續(xù)升溫。此時(shí)電池的溫度會(huì)影響電池的壽命，另外電池內(nèi)部溫度過(guò)高還會(huì)帶來(lái)爆炸和起火的危險(xiǎn)?！銇?lái)講，動(dòng)力電池充電時(shí)發(fā)熱效應(yīng)小，從充電開(kāi)始到充電完成之間的溫升不大， 故充電溫度一般處于相對(duì)的低溫狀態(tài)，此溫度下的電池充放電性能均不好，能夠儲(chǔ)存的能量密度較低，容量較小，故所充的電量也較少，不能達(dá)到額定狀態(tài)。而放電時(shí)，由于電池內(nèi)阻有持續(xù)發(fā)熱效應(yīng)，溫度直線上升，很快就到達(dá)了過(guò)熱的程度，溫度升高，發(fā)熱效應(yīng)增大，這樣就容易過(guò)快耗完電能。電池在理想工作溫度下的工作時(shí)間很短暫。這種持續(xù)的、不利的循環(huán)對(duì)電池的容量和壽命均有很大損害。綜上所述，讓動(dòng)力電池盡量在理想溫度下工作的裝置成了迫切的需求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種使動(dòng)力電池的工作環(huán)境溫度保持在其理想工作溫度范圍內(nèi)且節(jié)能環(huán)保的單循環(huán)動(dòng)力電池恒溫裝置。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種單循環(huán)動(dòng)力電池恒溫裝置，用于使所述的動(dòng)力電池的工作環(huán)境溫度保持在其理想工作溫度范圍內(nèi)，其包括溶液倉(cāng)，所述的溶液倉(cāng)封閉并包含動(dòng)力電池和含有過(guò)量硝酸鉀晶體的硝酸鉀飽和溶液；所述的動(dòng)力電池固定且封裝在所述的溶液倉(cāng)中，所述的硝酸鉀飽和溶液包裹在所述的動(dòng)力電池的周圍；加熱感溫倉(cāng)，所述的加熱感溫倉(cāng)包含加熱裝置和感溫裝置，所述的加熱裝置固定在所述的溶液倉(cāng)的一側(cè)部，所述的感溫裝置的感溫點(diǎn)設(shè)置在所述的溶液倉(cāng)中；主控電路板，所述的主控電路板連接所述加熱裝置，并控制其啟動(dòng)和停止。優(yōu)選的，所述的溶液倉(cāng)包括具有容腔的溶液倉(cāng)盒體、將所述的容腔封閉的溶液倉(cāng)
品.f本"^n ο優(yōu)選的，所述的加熱感溫倉(cāng)具有加熱感溫倉(cāng)蓋，所述的加熱感溫倉(cāng)蓋將所述的加熱感溫倉(cāng)封閉。優(yōu)選的，所述的加熱感溫倉(cāng)中設(shè)置有隔板，所述的隔板將所述的加熱感溫倉(cāng)分隔出電路板倉(cāng)，所述的主控電路板裝配于所述的電路板倉(cāng)中。本實(shí)用新型工作原理當(dāng)動(dòng)力電池充電時(shí)，主控電路板控制加熱裝置啟動(dòng)，加熱裝置產(chǎn)生的熱量和動(dòng)力電池充電時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)阻熱量給硝酸鉀飽和溶液加熱，使動(dòng)力電池的工作溫度被迅速升至其理想工作溫度范圍內(nèi)(例如，該理想工作溫度范圍為33-37°C，此溫度范圍根據(jù)不同類型的動(dòng)力電池有所差異)。當(dāng)動(dòng)力電池的工作溫度到達(dá)其理想工作溫度范圍時(shí)，加熱裝置停止加熱，動(dòng)力電池充電持續(xù)產(chǎn)生的熱量被硝酸鉀飽和溶液所吸收。由于硝酸鉀晶體隨溫度的升高，其溶解度就大幅增加，所以硝酸鉀晶體被迅速溶解。溶解過(guò)程中將吸收大量的溶解熱，從而將充電時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)阻能量?jī)?chǔ)存于硝酸鉀飽和溶液中，阻止了硝酸鉀飽和溶液的進(jìn)一步升溫，直至充電完成。當(dāng)動(dòng)力電池放電工作時(shí)，加熱裝置停止加熱，如果動(dòng)力電池放電所產(chǎn)生的內(nèi)阻熱量多于裝置散發(fā)的熱量，其熱量用來(lái)溶解硝酸鉀晶體，儲(chǔ)存熱量，維持裝置恒溫；如果動(dòng)力電池所產(chǎn)生的內(nèi)阻熱量少于裝置散熱的熱量，硝酸鉀溶液析出晶體，釋放能量，維持裝置恒溫。當(dāng)動(dòng)力電池長(zhǎng)期不工作時(shí)，如果裝置散熱過(guò)多，硝酸鉀飽和溶液降溫，已不在電池理想工作溫度范圍內(nèi)時(shí)，主控電路板控制加熱裝置加熱。飽和溶液加熱原理當(dāng)加熱裝置加熱時(shí)，由于加熱裝置處于理想溫度控制倉(cāng)的一側(cè)，靠近加熱感溫倉(cāng)一側(cè)的硝酸鉀溶液受熱升溫、熱脹冷縮、因密度減小而上浮，理想溫度溶液倉(cāng)中另外側(cè)面和下面的冷溶液因密度較大而流過(guò)來(lái)補(bǔ)充。循環(huán)補(bǔ)充原來(lái)冷溶液位置的熱溶液溶解更多的硝酸鉀晶體，溶液整體升溫的同時(shí)也儲(chǔ)存了熱量，溶液密度也因溶解更多的硝酸鉀晶體而增加，從而形成液體動(dòng)態(tài)加熱循環(huán)，直到加熱到設(shè)定的理想工作溫度范圍上限時(shí)，加熱裝置停止加熱，完成加熱和儲(chǔ)能的雙動(dòng)作。讓硝酸鉀飽和溶液和動(dòng)力電池長(zhǎng)時(shí)間處于比較理想的工作溫度范圍內(nèi)，可以更好的保障和保持電池的各項(xiàng)性能。該裝置中設(shè)有多個(gè)感溫裝置來(lái)感知硝酸鉀飽和溶液中不同位置的溫度。當(dāng)幾個(gè)特定位置的溫度處于某個(gè)溫度范圍內(nèi)時(shí)，主控電路板根據(jù)溫度信號(hào)的情況來(lái)控制加熱裝置停止加熱，利用硝酸鉀飽和溶液自身溫差產(chǎn)生的對(duì)流，讓硝酸鉀飽和溶液的溫度和動(dòng)力電池均處于理想工作溫度范圍內(nèi)，從而更好的保障了電池的各項(xiàng)性能。鑒于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型利用廢熱能源進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存和釋放，并借助于輔助加熱，可將動(dòng)力電池的工作環(huán)境溫度保持在其理想工作溫度范圍內(nèi)，使動(dòng)力電池長(zhǎng)期處于理想的工作狀態(tài)，可以保持動(dòng)力電池的容量并延長(zhǎng)其壽命，降低了動(dòng)力電池的使用成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著；2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不限次數(shù)重復(fù)循環(huán)使用，節(jié)能環(huán)保、充電效率高、安全可靠、使用方便，適用范圍廣泛。
附圖1為動(dòng)力電池的充放電曲線圖。附圖2為本實(shí)用新型的一種單循環(huán)動(dòng)力電池恒溫裝置的示意圖。附圖3為硝酸鉀晶體的溶解度與溫度的關(guān)系曲線圖。以上附圖中1、動(dòng)力電池；2、溶液倉(cāng)；3、溶液倉(cāng)盒體；4、溶液倉(cāng)盒體蓋；5、硝酸鉀飽和溶液；6、硝酸鉀晶體；7、加熱感溫倉(cāng)；8、加熱感溫倉(cāng)蓋；9、隔板；10、電路板倉(cāng)；11、加熱裝置；12、感溫裝置；13、主控電路板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。實(shí)施例一參見(jiàn)附圖2所示。一種單循環(huán)動(dòng)力電池恒溫裝置，用于使動(dòng)力電池1的工作環(huán)境溫度保持在其理想工作溫度范圍內(nèi)。單循環(huán)動(dòng)力電池恒溫裝置包括溶液倉(cāng)2，溶液倉(cāng)2包括具有容腔的溶液倉(cāng)盒體3、將容腔封閉的溶液倉(cāng)盒體蓋4。 溶液倉(cāng)2中裝填含有過(guò)量硝酸鉀晶體6的硝酸鉀飽和溶液5，硝酸鉀晶體6使硝酸鉀飽和溶液5始終處于飽和狀態(tài)。硝酸鉀晶體的溶解度與溫度的關(guān)系如附圖3所示，其溶解度隨溫度的升高而顯著增加。動(dòng)力電池1通過(guò)限位固定封裝在溶液倉(cāng)2中，硝酸鉀飽和溶液5包裹在動(dòng)力電池1的周圍。加熱感溫倉(cāng)7，設(shè)置在溶液倉(cāng)2的一側(cè)部并通過(guò)溶液倉(cāng)2的側(cè)壁與溶液倉(cāng)2相隔。 加熱感溫倉(cāng)7具有將其封閉的加熱感溫倉(cāng)蓋8。加熱感溫倉(cāng)7中設(shè)置有隔板9，隔板9將加熱感溫倉(cāng)7分隔出電路板倉(cāng)10。加熱感溫倉(cāng)7中設(shè)置有加熱裝置11和感溫裝置12，感溫裝置12具有多個(gè)感應(yīng)位置，感應(yīng)位置設(shè)置于硝酸鉀飽和溶液5中。主控電路板13，主控電路板13裝配于電路板倉(cāng)10中，主控電路板13與加熱裝置 11和感溫裝置12相連接，其控制加熱裝置11的啟動(dòng)和停止，以及控制感溫裝置12。在給動(dòng)力電池充電時(shí)，若硝酸鉀飽和溶液5低于動(dòng)力電池的理想工作溫度范圍，主控電路板13 控制加熱裝置11啟動(dòng)，使溶液倉(cāng)2中的硝酸鉀飽和溶液5如附圖2中箭頭所示的方向流動(dòng)循環(huán)，硝酸鉀飽和溶液5均勻升溫至理想工作溫度范圍內(nèi)。上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。 凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種單循環(huán)動(dòng)力電池恒溫裝置，用于使所述的動(dòng)力電池的工作環(huán)境溫度保持在其理想工作溫度范圍內(nèi)，其特征在于所述的單循環(huán)動(dòng)力電池恒溫裝置包括溶液倉(cāng)，所述的溶液倉(cāng)封閉并包含動(dòng)力電池和含有過(guò)量硝酸鉀晶體的硝酸鉀飽和溶液；所述的動(dòng)力電池固定且封裝在所述的溶液倉(cāng)中，所述的硝酸鉀飽和溶液包裹在所述的動(dòng)力電池的周圍；加熱感溫倉(cāng)，所述的加熱感溫倉(cāng)包含加熱裝置和感溫裝置，所述的加熱裝置固定在所述的溶液倉(cāng)的一側(cè)部，所述的感溫裝置的感溫點(diǎn)設(shè)置在所述的溶液倉(cāng)中；主控電路板，所述的主控電路板連接所述加熱裝置，并控制其啟動(dòng)和停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單循環(huán)動(dòng)力電池恒溫裝置，其特征在于所述的溶液倉(cāng)包括具有容腔的溶液倉(cāng)盒體、將所述的容腔封閉的溶液倉(cāng)盒體蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單循環(huán)動(dòng)力電池恒溫裝置，其特征在于所述的加熱感溫倉(cāng)具有加熱感溫倉(cāng)蓋，所述的加熱感溫倉(cāng)蓋將所述的加熱感溫倉(cāng)封閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單循環(huán)動(dòng)力電池恒溫裝置，其特征在于所述的加熱感溫倉(cāng)中設(shè)置有隔板，所述的隔板將所述的加熱感溫倉(cāng)分隔出電路板倉(cāng)，所述的主控電路板裝配于所述的電路板倉(cāng)中。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種恒溫裝置，屬于動(dòng)力電池、自動(dòng)恒溫和節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，公開(kāi)了一種單循環(huán)動(dòng)力電池恒溫裝置，包括溶液倉(cāng)、加熱感溫倉(cāng)和主控電路板；溶液倉(cāng)包含硝酸鉀飽和溶液，動(dòng)力電池固定在溶液倉(cāng)中；加熱感溫倉(cāng)包含加熱裝置和感溫裝置，加熱裝置固定在所述的溶液倉(cāng)的一側(cè)部；主控電路板連接所述加熱裝置，并控制其啟動(dòng)和停止。本實(shí)用新型將動(dòng)力電池的工作溫度控制在其理想工作溫度范圍內(nèi)，利用廢熱能源進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存和釋放，使動(dòng)力電池長(zhǎng)期處于理想的工作狀態(tài)，保持其容量并延長(zhǎng)其壽命；本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不限次數(shù)重復(fù)循環(huán)使用、節(jié)能環(huán)保、充電效率高、安全可靠、使用方便、適用范圍廣泛，能降低動(dòng)力電池的使用成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號(hào)H01M2/10GK202111166SQ20112021258
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者丁央舟, 吳金炳, 周榮, 張杰良, 征茂德, 諶清平 申請(qǐng)人:蘇州路之遙科技股份有限公司