一種鋰離子電池組構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種鋰離子電池組構(gòu)件，其包括鋰離子電池組和容器水槽，所述容器水槽套裝在鋰離子電池組的外部，所述容器水槽的上部密封覆蓋有上蓋，所述上蓋的內(nèi)邊緣密封連接鋰離子電池組的外壁，所述鋰離子電池組的上端設(shè)有電池極柱，所述容器水槽內(nèi)裝有冷卻液體。所述實用新型的有益效果是：裝有冷卻液的容器水槽可對鋰離子電池組進(jìn)行外部降溫，提高了電池的工作時間和輸出功率，有效提高鋰離子電池的可靠性，免去了鋰離子電池由于溫度過高引起的安全隱患；復(fù)位彈簧的設(shè)置減少因撞擊等因素對造成電池的損壞；冷卻水體還可以成為爆炸的屏障；結(jié)構(gòu)簡單，易于制作控制，可實施性強(qiáng)，安全性好，成本低廉。
【專利說明】一種鋰離子電池組構(gòu)件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鋰離子電池組【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種具有冷卻效果的鋰離子電池組構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池是一種充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電池時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。鋰離子電池是具有最高比能量的二次電池體系，已經(jīng)在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。鋰離子電池在使用中存在一個明顯的缺點，那就是鋰離子電池連續(xù)使用較長時間會出現(xiàn)發(fā)熱問題。其主要原因在于:鋰離子電池的使用中，即放電過程中包含能量的轉(zhuǎn)換，W=W1+W2, Wl=Pt, W2=I2Rt，其中Wl為電池正常放電時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為的電能，即為有效功，W2為放電過程中電池產(chǎn)生的熱量，由W2=I2Rt知，當(dāng)放電電流一定時，電池的內(nèi)阻越大，使用時間越長，放出的熱量越多；當(dāng)內(nèi)阻一定時，電池的發(fā)熱量取決于電池的使用時間。
[0003]目前，隨著各種電器的多種功能的開發(fā)和運用，人們對大功率鋰離子電池的使用需求已經(jīng)越來越大越大，由上述公式知，電池的使用功率越大，工作時間越長，電池產(chǎn)生的內(nèi)熱會越大，然而鋰離子電池正極材料的正常工作溫度有確定的范圍，一般在-20?50°C范圍內(nèi)。而且鋰離子電池的安全性與其使用溫度相關(guān)性很大，如果電池的使用溫度過高不僅可能會使正極材料失效，還可能會造成電池的短路，導(dǎo)致內(nèi)部能量的瞬間爆發(fā)而爆炸，具有嚴(yán)重的安全隱患。因此，進(jìn)一步提高鋰離子電池的使用性能，減少鋰離子電池的發(fā)熱量，降低其使用過程中的升溫速率，是一個重要的課題。
[0004]為了滿足人們的使用需求，并能使電池保持在正常的使用溫度范圍內(nèi)，現(xiàn)有的研究方向在于進(jìn)一步提高鋰離子電池材料自身的高低溫性能，然而目前在鋰離子電池材料方面沒有取得較好的進(jìn)展。另外一個有效途徑是對鋰離子電池在使用過程中進(jìn)行外部降溫。其中比較有效的外部降溫方式即為水冷法，利用熱傳導(dǎo)、熱對流原理對其進(jìn)行有效降溫
[0005]因此，針對以上不足，本實用新型提供了一種鋰離子電池組構(gòu)件。
實用新型內(nèi)容
[0006](一)要解決的技術(shù)問題
[0007]本實用新型的目的是解決鋰離子電池的使用功率越大，工作時間越長，電池產(chǎn)生的內(nèi)熱會越大，而鋰離子電池的使用溫度過高不僅可能會使正極材料失效，還可能會造成鋰離子電池的短路，導(dǎo)致電池內(nèi)部能量的瞬間爆發(fā)而爆炸，具有嚴(yán)重的安全隱患的問題。
[0008](二)技術(shù)方案
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種鋰離子電池組構(gòu)件，其包括鋰離子電池組和容器水槽，所述容器水槽套裝在鋰離子電池組的外部，所述容器水槽的上部密封覆蓋有上蓋，所述上蓋的內(nèi)邊緣密封連接鋰離子電池組的外壁，所述鋰離子電池組的上端設(shè)有電池極柱,所述容器水槽內(nèi)裝有冷卻液體。
[0010]其中，所述容器水槽的槽底上布設(shè)有至少一個支座，支座的上端固定連接在鋰離子電池組的下端面上，所述支座用于支撐鋰離子電池組，使冷卻液從其下部流通。
[0011]其中，所述容器水槽內(nèi)布設(shè)有至少一組復(fù)位彈簧組，所述復(fù)位彈簧組包括兩根相向設(shè)置的復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧的一端分別固定連接在容器水槽內(nèi)的對應(yīng)內(nèi)壁上，所述復(fù)位彈簧的另一端抵壓或固定連接在對應(yīng)鋰離子電池組的側(cè)面上。
[0012]其中，所述上蓋上布設(shè)有注液孔，所述注液孔與容器水槽連通，且注液孔上設(shè)有密封的孔蓋。
[0013]其中，所述容器水槽的側(cè)面上連接有連通器，所述連通器與容器水槽內(nèi)部連通，所述連通器用于觀察液面的位置。
[0014]其中，所述液體的高度低于鋰離子電池組的引線高度，以保持鋰離子電池組安全和有效。
[0015]其中，所述支座的數(shù)量優(yōu)先為4個或者6個，均勻分布在容器水槽的底面上。
[0016]其中，所述容器水槽采用具有耐腐蝕且絕緣性好的高分子材料制成。
[0017]其中，容器水槽的每組復(fù)位彈簧組的兩個復(fù)位彈簧位于一條直線上。
[0018]其中，所述鋰離子電池組的外皮密封于鋰離子電池組的外部，所述鋰離子電池組的外皮由具有耐腐蝕性的材料制成。
[0019](三)有益效果
[0020]本實用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:裝有冷卻液的容器水槽可對鋰離子電池組進(jìn)行外部降溫，提高鋰離子電池的工作時間和輸出功率，可滿足人們對鋰離子電池的更高要求；同時，有效提高鋰離子電池的可靠性，免去了鋰離子電池由于溫度過高引起的安全隱患，有效地提高鋰離子電池的綜合性能；復(fù)位彈簧的設(shè)置使得因撞擊等因素造成電池的損壞，冷卻水體還可以成為爆炸的屏障；連通器的設(shè)置使得容器水槽內(nèi)的冷卻液的高度被嚴(yán)密控制，保持鋰離子電池組的良好運轉(zhuǎn)；結(jié)構(gòu)簡單，易于制作控制，可實施性強(qiáng)，具有很好的安全性好,成本低廉。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型所述的鋰離子電池組件的結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖2是本實用新型所述的鋰離子電池組的結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3是本實用新型所述的鋰離子電池組件的俯視圖。
[0024]圖中:1:電池極柱；2:上蓋；3:彈簧；4:容器水槽；5:支座；6:連通器；7:注液孔；8:鋰離子電池組；9:冷卻液。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0026]實施例一
[0027]如圖1-3所示，本實用新型實施例提供的一種鋰離子電池組構(gòu)件，其包括鋰離子電池組8和容器水槽4，所述容器水槽4套裝在鋰離子電池組8的外部，所述容器水槽4的上部密封覆蓋有上蓋2，所述上蓋2為環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述上蓋2的內(nèi)邊緣密封連接于鋰離子電池組8的外壁，所述上蓋2的外邊緣密封連接于容器水槽4的頂端，所述鋰離子電池組8的上端設(shè)有電池極柱1，所述電池極柱I由鋰離子電池組8的上部導(dǎo)出與外界進(jìn)行連接使用，所述容器水槽4內(nèi)裝有冷卻液9。
[0028]其中，所述容器水槽4的槽底上布設(shè)有至少一個支座5，支座5的上端固定連接在鋰離子電池組8的下端面上，所述支座5用于支撐鋰離子電池組8，使冷卻液9可以從其下部流通，擴(kuò)大了鋰離子電池組8與冷卻液9的接觸面積，使得鋰離子電池組8的熱量充分被冷卻液9帶走，從而有效均勻降溫。
[0029]其中，所述容器水槽4內(nèi)布設(shè)有至少一組復(fù)位彈簧組，所述復(fù)位彈簧組包括兩根相向設(shè)置的復(fù)位彈簧3，所述復(fù)位彈簧3的一端分別固定連接在容器水槽4內(nèi)的對應(yīng)內(nèi)壁上，所述復(fù)位彈簧3的另一端抵壓或固定連接在對應(yīng)鋰離子電池組8的側(cè)面上，具體實施時，復(fù)位彈簧組的數(shù)量可根據(jù)具體的情況進(jìn)行調(diào)整，所述復(fù)位彈簧3優(yōu)選彈性系數(shù)較大的彈簧；所述復(fù)位彈簧3用于保持鋰離子電池組8和容器水槽4的穩(wěn)固連接，減少因撞擊等因素所造成鋰離子電池組8的移位，當(dāng)鋰離子電池組8因為撞擊損壞時，復(fù)位彈簧3將其固定在容器水槽4的冷卻液9內(nèi)，減少爆炸對外界的損壞。
[0030]其中，所述上蓋2上布設(shè)有注液孔7，所述注液孔7位于上蓋2的一側(cè)，所述注液孔7與容器水槽4連通用于向容器水槽4內(nèi)灌注冷卻液9，且注液孔7上設(shè)有密封的孔蓋，以防止容器水槽4內(nèi)的冷卻液9因為受力而溢出或滲出。
[0031]其中，所述冷卻液9液體的高度低于鋰離子電池組8的引線高度，以保持鋰離子電池組8安全有效。相應(yīng)的，所述容器水槽4中冷卻液9的液面高度需要準(zhǔn)確的控制，因為所述容器水槽4的側(cè)面上連接有連通器6，所述連通器6與容器水槽4內(nèi)部連通，所述連通器6用于觀察液面的位置，注液時通過連通器6讀取容器水槽4內(nèi)液體的高度，以保證鋰離子電池組的使用安全。
[0032]其中，所述支座5的數(shù)量優(yōu)先為4個或者6個,所述4個或者6個支座5均勻分布在容器水槽4的底面上，多個支座5的結(jié)構(gòu)設(shè)置用于支撐鋰離子電池組8，使冷卻液9可以從鋰離子電池組8的下部流通，增大了鋰離子電池組8與冷卻液9的接觸面積，提高了冷卻效果。
[0033]其中，所述容器水槽4采用具有耐腐蝕且絕緣性好的高分子材料制成。
[0034]其中，容器水槽的每組復(fù)位彈簧組的兩個復(fù)位彈簧3位于一條直線上；即兩個復(fù)位彈簧3的中心軸位于一條直線上。
[0035]其中，所述鋰離子電池組8的外皮密封于鋰離子電池組8的外部，所述鋰離子電池組8的外皮由具有耐腐蝕性的材料制成。
[0036]綜上所述，裝有冷卻液的容器水槽可對鋰離子電池組進(jìn)行外部降溫，提高鋰離子電池的工作時間和輸出功率，可滿足人們對鋰離子電池的更高要求；同時，有效提高鋰離子電池的可靠性，免去了鋰離子電池由于溫度過高引起的安全隱患，有效地提高鋰離子電池的綜合性能；復(fù)位彈簧的設(shè)置使得因撞擊等因素造成電池的損壞，冷卻水體還可以成為爆炸的屏障；連通器的設(shè)置使得容器水槽內(nèi)的冷卻液的高度可被嚴(yán)密控制，保持鋰離子電池組的良好運轉(zhuǎn)；結(jié)構(gòu)簡單，易于制作控制，可實施性強(qiáng)，具有很好的安全性，成本低廉。
[0037]以上所述僅是本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰離子電池組構(gòu)件，其特征在于:包括鋰離子電池組和容器水槽，所述容器水槽套裝在鋰離子電池組的外部，所述容器水槽的上部密封覆蓋有上蓋，所述上蓋的內(nèi)邊緣密封連接鋰離子電池組的外壁，所述鋰離子電池組的上端設(shè)有電池極柱，所述容器水槽內(nèi)裝有冷卻液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組構(gòu)件，其特征在于:所述容器水槽的槽底上布設(shè)有至少一個支座，支座的上端固定連接在鋰離子電池組的下端面上，所述支座用于支撐鋰離子電池組，使冷卻液從其下部流通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組構(gòu)件，其特征在于:所述容器水槽內(nèi)布設(shè)有至少一組復(fù)位彈簧組，所述復(fù)位彈簧組包括兩根相向設(shè)置的復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧的一端分別固定連接在容器水槽內(nèi)的對應(yīng)內(nèi)壁上，所述復(fù)位彈簧的另一端抵壓或固定連接在對應(yīng)鋰離子電池組的側(cè)面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組構(gòu)件，其特征在于:所述上蓋上布設(shè)有注液孔，所述注液孔與容器水槽連通，且注液孔上設(shè)有密封的孔蓋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組構(gòu)件，其特征在于:所述容器水槽的側(cè)面上連接有連通器，所述連通器與容器水槽內(nèi)部連通，所述連通器用于觀察液面的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組構(gòu)件，其特征在于:所述液體的高度低于鋰離子電池組的引線高度，以保持鋰離子電池組安全和有效。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池組構(gòu)件，其特征在于:所述支座的數(shù)量優(yōu)先為4個或者6個，均勻分布在容器水槽的底面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組構(gòu)件，其特征在于:所述容器水槽采用具有耐腐蝕且絕緣性好的高分子材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組構(gòu)件，其特征在于:容器水槽的每組復(fù)位彈簧組的兩個復(fù)位彈簧位于一條直線上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組構(gòu)件，其特征在于:所述鋰離子電池組的外皮密封于鋰離子電池組的外部，所述鋰離子電池組的外皮由具有耐腐蝕性的材料制成。
【文檔編號】H01M2/10GK203553306SQ201320591825
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】劉登科, 劉宇, 孟彤 申請人:北京鼎能開源電池科技股份有限公司