CN104393200B - 一种电池箱 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池箱，包括箱体以及密封于所述箱体内的电池，所述箱体设置为双层，包括由纤维复合材料制成的内壁和外壁，所述内壁和外壁之间形成有夹持空间，该夹持空间内形成有反射层和隔热层，其中所述反射层靠近所述外壁设置，所述内壁背离所述夹持空间的表面上形成有发热层。本发明的箱体由复合材料一体成型，具有坚固、轻质、保温、防水防尘、阻燃等特点，降低外部温度控制装置的控制成本，节约能耗。
Description
技术领域
本申请涉及一种保温效果好、箱内温度可调且控制成本低的电池箱。
背景技术
现代社会随着新型电池技术的发展，二次电池在越来越多的领域用于储存和提供能量。尤其是在移动设备能量存储方面应用越来越多，特别是新能源汽车对电池的需求越来越多。而当前二次电池产品由于技术原理为电化学反应，其对环境温度极其敏感。当温度过低时，其化学活性降低，导致电池有效容量大幅降低甚至无法充放电，严重的还会导致电池电解液及正负极结构发生不可逆的变化，严重影响电池寿命。当温度过高时，虽然电池活性增强了，但是危险也随之而来。在高温状态下充放电会造成电池内部压力升高，严重的会出现电池爆炸、起火等安全事故。因此如何有效将电池控制在最有利于电池工作的温度范围内成为电池应用技术的主要课题之一。
汽车的应用范围非常广泛，从-40度的极寒天气到+40度以上的炎热夏季，都需要汽车正常行驶，这就对新能源汽车的电池提出了极高的耐候要求。在现有电池(特别是锂离子电池)耐温性能有限的情况下，为了满足新能源汽车对电池应用的需求，我们开发了一种新型的保温电池箱，从而可以将电池与外界环境有效隔离，从而为电池热管理创造了基础环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池箱，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开了一种电池箱，包括箱体以及密封于所述箱体内的电池，所述箱体设置为双层，包括由纤维复合材料制成的内壁和外壁，所述内壁和外壁之间形成有夹持空间，该夹持空间内形成有反射层和隔热层，其中所述反射层靠近所述外壁设置，所述内壁背离所述夹持空间的表面上形成有发热层。
优选的，在上述的电池箱中，所述发热层上形成有导热层，该导热层与箱体外部的温度控制装置连接。
优选的，在上述的电池箱中，所述导热层为铜箔、石墨或石墨烯。
优选的，在上述的电池箱中，所述导热层的厚度为0.1mm。
优选的，在上述的电池箱中，所述纤维复合材料为玻璃钢。
优选的，在上述的电池箱中，所述纤维复合材料包括立体编织网和树脂材料，所述立体编织网浸渍在树脂材料内，所述立体编织网采用玻璃纤维和碳纤维中的一种或者其组合。
优选的，在上述的电池箱中，所述反射层的材料为铝箔。
优选的，在上述的电池箱中，所述隔热层的材质为发泡材料。
优选的，在上述的电池箱中，所述内壁和外壁的厚度为2mm，所述反射层的厚度为0.1mm，所述隔热层的厚度为15mm，所述发热层的厚度为0.1mm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的箱体由复合材料一体成型，具有坚固、轻质、保温、防水防尘、阻燃等特点，降低外部温度控制装置的控制成本，节约能耗。冬天时，由于箱体良好的保温效果，电池发热产生的热量最大化地保留在箱体的内部，因此无需通过外部进行控温，或者仅需外部温度控制装置提供很小的热量，节约能耗。夏天时，炎热的气温和高达60度的地面辐射对电池的加温效果远大于电池自身发热，由于箱体良好的保温效果，能够有效反射外部强烈的热辐射并隔绝热源，从而使得箱体内的温度很难受到外部高温的影响，因此也可以降低外部温度控制装置的使用，节约功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中电池箱箱体侧壁的剖视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
电池箱包括箱体以及密封于箱体内电池。
参图1所示，箱体自外到内依次包括外壁1、反射层2、隔热层3、内壁4、发热层5和导热层6。
外壁1和内壁4的材质为纤维复合材料，该纤维复合材料优选为玻璃钢。
在其他实施例中，该纤维复合材料还可以包括立体编织网和树脂材料，立体编织网浸渍在树脂材料内，立体编织网采用玻璃纤维和碳纤维中的一种或者其组合。立体编织网相当于钢筋混凝土内的钢筋牢笼，而树脂材料就好似混凝土，两者配合，结构牢固，整体性好
反射层2的材料优选为铝箔。其作用是隔绝外部热辐射。
隔热层3采用低导热系数的保温材料，用来降低热传导，其优选为发泡材料，重量轻，可以起到一定的保温作用。
发热层5为面发热材料，可以是金属箔等传统发热材料，也可以是碳纤维等新型发热材料，用来为复合板材制造热量，从而达到更好的保温效果。而且加热时发热层不产生电磁波、红外线，无电磁干扰，对外界电磁干扰有屏蔽作用。
导热层6采用高导热材料，比如金属、石墨(烯)等材料，其与箱体外部的温度控制装置连接，温度控制装置可以加热或制冷，用于与箱体内实现热交换，比如冬天，在箱外提供热源来加热箱内电池；夏天，将箱内的热量导出到箱外，再通过风冷、水冷等一系列手段将热量散出去。
在一实施例中，外壁1和内壁4均采用玻璃钢材质，厚度为2mm；反射层2采用铝箔，厚度为0.1mm；隔热层3为发泡材料，厚度为15mm；发热层5采用碳纤维材料，厚度0.1mm，由此制成的电池箱进行实验，发现：在零下20°环境条件下，在电池初始温度40°情况下，电池即使不工作，自然降温，5个小时后依然可以保持在10°以上。而用普通硬质发泡材料做的试验箱，可以在-20度环境下，箱内40度热水在5小时后降到0度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种电池箱，包括箱体以及密封于所述箱体内的电池，其特征在于：所述箱体设置为双层，包括由纤维复合材料制成的内壁和外壁，所述内壁和外壁之间形成有夹持空间，该夹持空间内形成有反射层和隔热层，其中所述反射层靠近所述外壁设置，所述内壁背离所述夹持空间的表面上形成有发热层。
2.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于：所述发热层上形成有导热层，该导热层与箱体外部的温度控制装置连接。
3.根据权利要求2所述的电池箱，其特征在于：所述导热层为铜箔、石墨或石墨烯。
4.根据权利要求3所述的电池箱，其特征在于：所述导热层的厚度为0.1mm。
5.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于：所述纤维复合材料为玻璃钢。
6.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于：所述纤维复合材料包括立体编织网和树脂材料，所述立体编织网浸渍在树脂材料内，所述立体编织网采用玻璃纤维和碳纤维中的一种或者其组合。
7.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于：所述反射层的材料为铝箔。
8.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于：所述隔热层的材质为发泡材料。
9.根据权利要求1所述的电池箱，其特征在于：所述内壁和外壁的厚度为2mm，所述反射层的厚度为0.1mm，所述隔热层的厚度为15mm，所述发热层的厚度为0.1mm。
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