CN101601164A - 电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电源装置(100)，其中蓄电体(1)被布置在容纳冷却介质(30)的壳体(20)中。所述电源装置包括使得所述蓄电体(1)在所述冷却介质(30)中运动的运动部分。

Description

电源装置
技术领域
本发明涉及一种电源装置，具体而言，本发明涉及对于电源装置的冷却控制。
背景技术
近年来，电源装置(诸如二次电池或双电层电容器)已经被用作用于混合动力车辆和电动车辆的电池。在这类电源装置中，多个蓄电体(例如电池或电容器)被紧密布置在一起，以使电源装置紧凑。由此，电源装置可以输出高的电力。
因为电源装置可以输出高的电力，所以在充电/放电时产生热的蓄电体的冷却是使得蓄电体的输出恒定、延长蓄电体的寿命以及供应恒定电力的重要因素。通常，整个电源装置的温度通过利用设置在电源装置中的冷却装置(例如冷却机构)冷却蓄电体来控制。
冷却电源装置(蓄电体)的方法的实例包括气体冷却方法和液体冷却方法。在这些冷却方法中，从蓄电体传到气体或液体冷却介质的热被传到构成电源装置的一部分的壳体，然后被从电源装置排出。在气体冷却方法中使用的气体冷却介质较之在液体冷却方法中使用的液体冷却介质更容易处理。但是，气体冷却介质的导热性低于液体冷却介质。另一方面，在液体冷却方法中，液体冷却介质需要仔细处理。例如，需要设置密封机构来防止液体冷却介质从电源装置泄漏。但是，液体冷却介质较之气体冷却介质更高效地冷却电源装置(蓄电体)，这是因为液体冷却介质的导热性明显高于气体冷却介质。
气体冷却介质和液体冷却介质在冷却特性(诸如导热性和粘度)方面彼此不同。但是，这两种冷却介质以相同的方式工作。因此，如果由蓄电体产生的热通过冷却介质被从电源装置高效地排出，则冷却效率被提高。因此，对于整个电源装置的温度控制(即冷却控制)通过控制冷却介质的流动(对流)来完成。如果提高冷却介质的流动性，则冷却效率也将被提高。例如，通过利用搅拌器搅拌冷却介质来产生强迫对流可以提高冷却效率。
此外，如日本专利申请公布No.2005-19134(JP-A-2005-19134)中所描述的，通过采用泵循环电池设备中的冷却介质来产生强迫对流，可以提高冷却效率。在日本专利No.2775600和日本专利申请公布No.9-266016(JP-A-9-266016)中描述了类似的技术。
在其中设置有多个蓄电体的电源装置中，如果蓄电体之间性能出现不同，则整个电源装置的寿命将缩短。更具体，如果围绕电源装置的冷却介质的温度根据冷却介质的部分的不同而变化，则冷却介质对于多个蓄电体中的一部分的冷却作用强，而对多个蓄电体的另一部分的冷却作用弱。由此，在多个蓄电体之间(或者单个蓄电体的不同部分之间)出现劣化速率的不同。这缩短了电源装置的寿命。
因此，在前述专利公布中所描述的技术中，冷却液体被强迫循环(使得冷却液体通过入口流入电池设备，通过出口从电池设备排出)。但是，在其中多个蓄电体被紧密布置在一起的电源装置中，冷却液体没有在紧密布置在一起的蓄电体之间进行充分循环。因此，例如，在蓄电体之间的区域中的冷却液体的温度不同于在蓄电体的外围的冷却液体的温度，由此蓄电体不能被适当地冷却。
发明内容
本发明提供了一种其中冷却介质的温度的波动被减小的电源装置。
本发明的第一方面涉及一种电源装置，其中蓄电体被布置在容纳冷却介质的壳体中。所述电源装置包括用于使得所述蓄电体在所述冷却介质中运动的运动装置。
根据前述的第一方面，所述运动装置可以包括用于保持所述蓄电体的保持装置和用于旋转所述保持装置的驱动装置。
此外，根据前述的方面，所述保持装置可以保持所述蓄电体，使得所述蓄电体的轴线相对于由所述驱动装置旋转的所述保持装置的旋转轴倾斜。此外，所述保持装置可以保持所述蓄电体，使得所述蓄电体的沿所述蓄电体长度方向的轴线相对于由所述驱动装置旋转的所述保持装置的旋转轴倾斜。
此外，根据前述的方面，所述保持装置可以包括齿圈，在所述齿圈中，齿轮部分被形成在内周表面上，使得所述齿轮部分与设置在驱动装置中的旋转齿轮啮合。此外，所述齿圈可以被布置在所述保持装置的与面向所述蓄电体的一侧相反的一侧上。
此外，根据前述的方面，多个所述蓄电体可以被围绕所述保持装置的旋转中心布置，并且一组被并联或串联电连接的所述蓄电体的端子被布置在所述保持装置的所述旋转中心。
此外，根据前述的方面，所述蓄电体可以由汇流条连接，并且所述蓄电体由所述汇流条连接到枢转接头，且所述枢转接头被连接到相应的所述端子，以围绕所述保持装置的所述旋转轴运动。
本发明的第二方面涉及一种电源装置，其包括蓄电模块，所述蓄电模块包括：多个蓄电体；壳体，其容纳所述蓄电模块；冷却介质，其填充在所述壳体中；盖构件，其盖封所述壳体并将所述蓄电模块和所述冷却介质密封在所述壳体中；以及驱动部分，其使得所述蓄电模块在所述壳体中运动。
根据前述方面，所述驱动部分是电动机。
根据前述方面，所述蓄电模块可以包括：保持构件，其保持所述蓄电体；齿圈，其与所述驱动部分啮合；汇流条，其连接所述蓄电体；以及正极端子和负极端子，其连接到相应的所述汇流条。所述汇流条通过各自的枢转接头以可枢转的方式连接到所述正极端子和所述负极端子。
根据前述方面的所述电源装置还可以包括布置在所述壳体的中心的中空圆柱状构件，其中所述正极端子和所述负极端子可以穿过所述圆柱状构件插入。
根据前述方面，所述齿圈可以被设置在所述盖构件和所述保持构件之间，从而密封所述齿圈内部的部分。
根据本发明，可以减小冷却介质的温度波动。由此，可以提供稳定并具有长的寿命的电源装置。
附图说明
参考附图，通过以下对示例性实施方式的描述，本发明的上述及其他目的、特征及优点将变得清楚，在附图中类似的附图标记用于表示类似的元件，其中：
图1是根据本发明的第一实施方式的电源装置的分解的立体图；
图2是根据本发明的第一实施方式的电源装置的外部立体图；
图3是示出了根据本发明的第一实施方式的蓄电模块的立体图；
图4A和4B示出了根据本发明的第一实施方式的蓄电模块；图4A是示出了布置在保持构件上的多个蓄电体的立体图，而图4B是示出了多个电连接的蓄电体的立体图；
图5示意性地示出了根据本发明的第一实施方式的电源装置的剖视图；以及
图6示出了根据本发明的第一实施方式各个蓄电体是如何布置的以及冷却介质是如何流动的。
具体实施方式
参考图1，根据本发明的实施方式的电源装置100包括蓄电模块10、壳体20、冷却介质30、盖构件40和电动机50。蓄电模块10包括多个蓄电体1。壳体20容纳蓄电模块10，并且填充有冷却介质30。盖构件40被置于壳体20的顶部，以将蓄电模块10和冷却介质30密封在壳体20中。电动机50操作来旋转蓄电模块10。
蓄电体1中的每一个可以是电池(单元电池)或双电层电容器(其中正电极和负电极隔着电介质膜堆叠)。蓄电体1具有包含至少一个层的层结构。图1示出了作为蓄电体1的实例的被形成为圆柱形的圆柱状单元电池。但是，蓄电体1可以是任何形状，例如四方柱/长方柱状。
壳体20在外周表面上设置有多个散热鳍片21，并且壳体20容纳蓄电模块10。此外，冷却介质30被密封在壳体20中，就是说，壳体20中充有冷却介质30。因此，在壳体20内设置有密封，以将冷却介质30密封在壳体20中并且防止冷却介质30泄漏。壳体20具有圆柱形状，如图1所示。中空圆柱状构件22被布置在壳体20的中心，以确保用于蓄电模块10的布线空间，这将在下面详细描述。
盖构件40被形成为圆盘状，以匹配壳体20的圆柱形形状。盖构件40被置于壳体20的顶部，以将蓄电模块10和冷却介质30密封在壳体20中，并且盖构件40被固定到壳体20上。此外，盖构件40包括插入孔41和插入孔42，其中，电动机50通过插入孔41插入，正极端子17通过插入孔42插入。壳体20和盖构件40由金属(诸如铝或铜(或其合金，例如铝合金或铜合金))制成。在本实施方式中，壳体20是圆柱状的，而盖构件40是圆盘状的。但是，壳体20和盖构件40中的每一个可以具有任何形状。例如，壳体20和盖构件40可以分别具有四方柱/长方柱形状和四方板/长方板形状。
在本实施方式中，气体介质或液体介质被用作用于电源装置100的冷却介质30。液体介质的实例包括自动传动液、硅油和氟惰性液体(诸如由3M公司制造的FluorinertTM、NovecTMHFE(六氟醚)以及NovecTM1230)。绝缘惰性气体可以被用作气体介质。壳体20由气体或液体冷却介质30填充到其最大容量，使得气体(例如空气)不会进入壳体20。
电动机50充当用于旋转蓄电模块10(即将蓄电体1绕蓄电模块10的旋转轴运动)的驱动装置，并且包括旋转齿轮51(如图5所示)，所述旋转齿轮51与形成在蓄电模块10的齿圈15的内周表面上的齿轮部分16啮合，这将在下文描述。
蓄电模块10包括保持构件11a，11b、齿圈15、汇流条12a，12b和12c、枢转接头13、柱构件14、正极端子17以及负极端子18，如图4和图4A和4B所示。
保持构件11a，11b被布置在蓄电体1的沿蓄电体1长度方向的端部外侧，使得蓄电体1被夹在并保持在保持构件11a，11b之间。齿圈15包括处于其内周表面上的齿轮部分16，并且齿轮部分16与电动机50的旋转齿轮51啮合。汇流条12a，12b和12c与多个蓄电体1电连接。枢转接头13分别以可枢转方式支撑汇流条12a，12b，并且柱构件14被置于保持构件11a，11b之间。正极端子17和负极端子18分别连接汇流条12a，12b。
保持构件11a，11b是形成为圆盘形状的板构件。插入部分19被形成在保持构件11a，11b中的每一个的中心。圆柱状构件22被插入插入部分19。图5是示意性地示出了电源装置100的剖视图。如图5所示，当保持构件11a，11b被布置在壳体20中时，中空圆柱状构件22被插入插入部分19中。
一个蓄电子模块通过组合若干蓄电体1来形成。蓄电体1通过汇流条12c连接，并且蓄电子模块(10a，10b，10c，10d，10e，10f)由汇流条12c连接。这样，所有的蓄电体1被并联或串联地电连接。
如图4B所示，蓄电子模块10a被连接到汇流条12a，并且蓄电子模块10f被连接到汇流条12b。汇流条12a和12b分别被连接到布置在保持构件11a，11b的旋转中心的正电极17和负电极18。正极端子17被布置在保持构件11a的旋转中心，负极端子18被布置在保持构件11b的旋转中心。
汇流条12a，12b被布置在保持构件11a的上表面上，即布置在齿圈15内。汇流条12a，12b被连接到保持构件11a，11b，并通过枢转接头13分别连接到端子17和18，从而防止汇流条12a，12b干扰蓄电体1的运动。
这样，本实施方式中的蓄电模块10被构造成使得用于电连接的配线被集中于蓄电模块10的旋转中心。因此，配线不会干扰蓄电模块10的旋转运动。此外，布置在壳体20中的蓄电模块10被构造成使得正极端子17和负极端子18对被容纳在中空圆柱状构件22中，并且被连接到电源装置100外部的装置。
齿圈15和电动机50是组成用于旋转蓄电模块10的运动装置的组成元件，并且齿圈15被布置在保持构件11a上。齿轮部分16被形成在齿圈15的内周表面上，并且与电动机50上的旋转齿轮51啮合。齿圈15被布置在保持构件11a的与面向蓄电体1的表面相反的表面上。此外，齿圈15被设置在保持构件11a上，使得齿圈15的旋转轴(即旋转中心)与保持构件11a的旋转轴(即旋转中心)匹配。
如图5所示，本实施方式中的齿圈15充当密封构件，该密封构件密封齿圈15内的部分，以防止齿圈15内的部分受到冷却介质30的影响。更具体地，当蓄电模块10被布置在壳体20中，齿圈15被布置在盖构件40和保持构件11a之间，以防止冷却介质30进入齿圈15内的部分。因为齿轮部分16被形成在齿圈15的内周表面上，所以围绕保持构件11a的旋转中心设置(即在圆柱状构件22中和围绕圆柱状构件22设置)的汇流条12a，12b、枢转接头13、和正极端子17和负极端子18以及电动机50的旋转齿轮51在被容纳在壳体20中时不会接触冷却介质30并且与冷却介质30隔离。
本实施方式中的蓄电体1(即蓄电子模块)被布置在保持构件11a，11b之间，使得蓄电体1沿其长度方向上的轴相对于由电动机50旋转的蓄电模块10的旋转轴倾斜。
图6示出了如何将蓄电体1布置在蓄电模块10中以及在电源装置100中冷却介质30如何流动。由电动机50产生的驱动力使旋转齿轮51旋转，并且因为旋转齿轮51与设置在齿圈15内的齿轮部分16啮合，所以旋转齿轮51的旋转运动旋转齿圈15。齿圈15的旋转运动使得保持构件11a，11b围绕设置在壳体20中的圆柱状构件22旋转。此时，布置在保持构件11a，11b之间的每一个蓄电体1充当搅拌冷却介质30的搅拌器。
换句话说，根据本实施方式，多个蓄电体1以与旋转木马中的木马相似的方式围绕保持构件11a，11b的旋转轴运动，来代替对冷却介质30的流动的控制。因此，促进了冷却介质30的与蓄电体1接触的部分的流动。当保持构件11a，11b旋转时，蓄电体1在填充在壳体20中的冷却介质30中围绕保持构件11a，11b的旋转轴运动。当蓄电体1围绕保持构件11a，11b的旋转轴运动时，每一个蓄电体1顺序地接触沿与蓄电体1的运动方向相反的方向流动的冷却介质30的不同部分接触。
如图6所示，蓄电体1被布置在保持构件11a，11b之间，使得蓄电体1沿其长度方向的轴相对于蓄电模块10(即保持构件11a，11b)的旋转轴朝向与蓄电体1向其移动的一侧相反的一侧倾斜。此构造可以提高冷却介质30的流动性。更具体地，在保持构件11a，11b旋转时，蓄电体1接触冷却介质30的处于壳体20的下部区域中的部分。因此，由于蓄电体1沿其长度方向的轴相对于蓄电模块10(即保持构件11a，11b)的旋转轴朝向与蓄电体1向其移动的一侧相反的一侧倾斜，所以冷却介质30的处于壳体20的下部区域中的部分被蓄电体1搅动，从而从壳体20的下部区域流到壳体20的上部区域。
因此，在根据本实施方式的电源装置100中，包含多个蓄电体1的蓄电模块10在冷却介质30中旋转。此构造可以减小冷却介质30的温度的波动，并且可以使得接触蓄电体1的冷却介质30的各个部分的温度相等。具体地，在本实施方式中，在冷却介质30中旋转的蓄电模块10的运动被控制，来代替对冷却介质30的流动的控制。这可以促进冷却介质30的流动，而且可以保持接触蓄电体1的冷却介质30的流动(对流)速度恒定。
换句话说，与蓄电体1接触的冷却介质30的多个部分的流动(流速)可以被控制，因此从蓄电体1传到冷却介质30的热量(蓄电体1和冷却介质30之间的传热量)可以保持恒定。这也可以减小与蓄电体1接触的冷却介质30的多个部分的温度分布的波动。结果，可以减小整个冷却介质30的温度分布的波动。因此，在电源装置100中，可以避免冷却介质30对于部分蓄电体1具有强的冷却效果而对另一部分蓄电体1具有弱的冷却效果这样的情形。就是说，可以防止冷却效果在蓄电体1之间发生波动。因此，使得全部蓄电体1中充电和放电性能的劣化速率保持一致。因此，可以提供稳定的电源装置100。
此外，在本实施方式中，蓄电体1被布置在保持构件11a，11b之间，使得蓄电体1沿其长度方向的轴相对于蓄电模块10(即保持构件11a，11b)的旋转轴朝向与蓄电体1向其移动的一侧相反的一侧倾斜。因此，防止了填充在壳体20中的冷却介质30的温度在壳体20的上部区域和壳体20的下部区域之间发生波动。结果，冷却介质30适当地流动。
此外，在根据本实施方式的构造中，正极端子17和负极端子18被一起布置在设置在壳体20的中心(即保持构件11a，11b的旋转中心部分)的中空圆柱状构件22中，以向电源装置100外部的装置供电。此构造可以减小电源装置100的尺寸，而不会干扰蓄电模块10的旋转运动。而且，还可以将蓄电模块10适当地连接到电源装置100外部的装置。
本实施方式中的齿圈15充当密封齿圈15的内部部分的密封构件，用于保护齿圈15内部的部分免受冷却介质30的影响。就是说，齿圈15防止冷却介质30进入齿圈15的内部部分。因此，围绕保持构件11a的旋转中心设置(即在圆柱状构件22中和围绕圆柱状构件22设置)的汇流条12a，12b、枢转接头13、和正极端子17和负极端子18以及电动机50的旋转齿轮51不会接触冷却介质30并且与冷却介质30隔离。结果，可以防止这些部件的腐蚀。此外，当冷却液体被用作冷却介质30时，可以避免其中蓄电模块10的旋转运动由于冷却介质30的粘度而受到阻碍的情形。注意，蓄电模块10的旋转速度可以根据齿圈15中的齿轮部分16和电动机50的旋转齿轮51的啮合齿的数量和节距而被设定为任意速度。因此，可以适当的速度旋转蓄电模块10而不用传动装置等。
在前述实施方式中，温度传感器可以检测填充在壳体20中的冷却介质30的上部和下部的温度，并且温度控制部分可以根据如上检测的上部温度和下部温度之间的差异执行对于电动机50的驱动控制。在此情况下，例如，当温度差为2℃-5℃时，温度控制部分执行对于电动机50的驱动控制。
或者，包括在组成蓄电模块10的蓄电子模块(10a，10b，10c，10d，10e)中的多个蓄电体1可以预定的间隔设置，以允许冷却介质30在蓄电体1之间流动。
利用蓄电体(诸如电池或双电层电容器)作为实例描述了前述实施方式。但是，本发明可以应用于例如燃料电池。
在本实施方式中，保持构件11a，11b被布置在蓄电体1的沿其长度方向的端部的外侧，使得蓄电体1被夹在并保持在保持构件11a，11b之间。但是，本发明不限于这样的构造。例如，保持构件11a，11b可以布置在蓄电体1的沿其轴向的端部的外侧，使得蓄电体1被夹在并保持在保持构件11a，11b之间。

Claims (13)

1.一种电源装置，其中蓄电体被布置在容纳冷却介质的壳体中，所述电源装置的特征在于包括：
用于使得所述蓄电体在所述冷却介质中运动的运动装置。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，所述运动装置包括用于保持所述蓄电体的保持装置和用于旋转所述保持装置的驱动装置。
3.根据权利要求2所述的电源装置，其中，所述保持装置保持所述蓄电体，使得所述蓄电体的轴线相对于由所述驱动装置旋转的所述保持装置的旋转轴倾斜。
4.根据权利要求2所述的电源装置，其中，所述保持装置保持所述蓄电体，使得所述蓄电体的沿所述蓄电体长度方向的轴线相对于由所述驱动装置旋转的所述保持装置的旋转轴倾斜。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的电源装置，其中：
所述保持装置包括齿圈，在所述齿圈中，齿轮部分被形成在内周表面上，使得所述齿轮部分与设置在驱动装置中的旋转齿轮啮合；并且
所述齿圈被布置在所述保持装置的与面向所述蓄电体的一侧相反的一侧上。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的电源装置，其中：
多个所述蓄电体被围绕所述保持装置的旋转中心布置；并且
一组被并联或串联电连接的所述蓄电体的端子被布置在所述保持装置的所述旋转中心。
7.根据权利要求6所述的电源装置，其中：
所述蓄电体由汇流条连接；并且
所述蓄电体由所述汇流条连接到枢转接头，且所述枢转接头被连接到相应的所述端子，以围绕所述保持装置的所述旋转轴运动。
8.一种电源装置，包括：
蓄电模块，其包括多个蓄电体；
壳体，其容纳所述蓄电模块；
冷却介质，其填充在所述壳体中；
盖构件，其盖封所述壳体并将所述蓄电模块和所述冷却介质密封在所述壳体中；以及
驱动部分，其使得所述蓄电模块在所述壳体中运动。
9.根据权利要求8所述的电源装置，其中，所述驱动部分是电动机。
10.根据权利要求8或9所述的电源装置，其中
所述蓄电模块包括：
保持构件，其保持所述蓄电体；
齿圈，其与所述驱动部分啮合；
汇流条，其连接所述蓄电体；以及
正极端子和负极端子，其连接到相应的所述汇流条；
并且其中
所述汇流条通过各自的枢转接头以可枢转的方式连接到所述正极端子和所述负极端子。
11.根据权利要求10所述的电源装置，还包括布置在所述壳体的中心的中空圆柱状构件，其中所述正极端子和所述负极端子穿过所述圆柱状构件插入。
12.根据权利要求10所述的电源装置，其中所述齿圈被设置在所述盖构件和所述保持构件之间，从而密封所述齿圈内部的部分。
13.一种电源装置，包括：
蓄电体，其布置在容纳冷却介质的壳体中；以及
运动装置，其使得所述蓄电体在所述冷却介质中运动。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106586277A (zh) * 2016-12-19 2017-04-26 绵阳绿环新能源环保科技有限公司 一种延缓锂离子电池寿命衰减的收纳设备

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5599344B2 (ja) * 2011-02-23 2014-10-01 Ｊｍエナジー株式会社 蓄電デバイス
CN106042894A (zh) * 2016-06-29 2016-10-26 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 一种并联混合动力驱动系统及其能量管理方法
JP6528792B2 (ja) * 2017-02-03 2019-06-12 マツダ株式会社 車載バッテリの制御装置
CN112510305B (zh) * 2020-12-02 2022-06-21 江西量子新能源科技有限公司 一种用于锂离子电池的防护框架

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2959298B2 (ja) 1992-10-08 1999-10-06 株式会社日立製作所 リチウム二次電池装置
DE4419281C1 (de) 1994-06-01 1995-12-14 Daimler Benz Ag Hochtemperaturbatterie
JPH09266016A (ja) 1996-03-27 1997-10-07 Toyota Autom Loom Works Ltd 円筒型電池の冷却方法
WO1998032186A1 (en) 1997-01-16 1998-07-23 Hitachi, Ltd. Sodium-sulfur battery module
JPH11307139A (ja) * 1998-04-23 1999-11-05 Nippon Soken Inc 電池冷却装置
JP2003346924A (ja) 2002-05-29 2003-12-05 Fuji Heavy Ind Ltd 組電池の冷却システムおよび組電池の冷却方法
JP2005019134A (ja) * 2003-06-25 2005-01-20 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 鉛蓄電池システム
US7270910B2 (en) * 2003-10-03 2007-09-18 Black & Decker Inc. Thermal management systems for battery packs
US20060113965A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-01 Yoon-Cheol Jeon Secondary battery module
KR100637468B1 (ko) * 2004-11-30 2006-10-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
JP2006185788A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Toyota Motor Corp バッテリ冷却装置
EP1705743B1 (en) * 2005-03-25 2007-09-26 Samsung SDI Co., Ltd. Battery module

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106586277A (zh) * 2016-12-19 2017-04-26 绵阳绿环新能源环保科技有限公司 一种延缓锂离子电池寿命衰减的收纳设备

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