CN110071345A - 一种电池包散热和温度平衡装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池包散热和温度平衡装置，包括带正负电极端的电池包本体，所述电池包本体上设置有压板、上盖和连接机构，所述连接机构上设有极柱，在所述压板和连接机构之间设有套入所述极柱的由陶瓷片和绝缘体组成的绝缘导热套；该装置可以将对单个电池包中正负电极进行热量通过极柱快速传递给外壳，即起到散热作用，又达到温度平衡，保证电池包安全性和稳定性。

Description

一种电池包散热和温度平衡装置
技术领域
本发明涉及散热技术领域，具体涉及一种电池包散热和温度平衡装置。
背景技术
随着电池的技术不断日新月易，电池在生活各个领域得到了广泛的应用，如新能源电动汽车的快速发展，电池是其最核心的部件，电池的性能，决定新能源电动汽车的性能。由于电池能量密度越来越大，电池的两个电极之间如果短路或漏电，就会造成瞬时大电流放电，极易产生火花和爆炸，造成事故，所以电池的电极往往用较厚的有绝缘塑料部件进行包裹。然而，电池在充放电中，电极产生大量的热量，是电池中温度最高的部份，由于电池四周都被绝缘塑料部件包裹，即使在电池四周采用水冷却循环系统，由于传热慢，往往有15分钟以上的时间沚后，此时，如果温度上升太快，极易产生事故。
每一个电池包中的正负极，在应用中电极往往发热温度不一样，形成温度差，最高温度点的地方，由于热集中效应，温度会越来越高，加速电池的局部损坏，形成恶性循环，缩短电池使用寿命和能量的输出快速衰减。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种电池包散热和温度平衡装置，该装置既可以将单个电池包中正负电极热量迅速地通过极柱传递给外壳，也可以实现电池包正负极之间热量向外传递，达到温度平衡，保证电池包安全性和稳定性。
为了解决现有技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种电池包散热和温度平衡装置，包括带正负电极端的电池包本体，所述电池包本体上设置有压板、上盖和连接机构，所述连接机构上设有极柱，在所述压板和连接机构之间设有套入所述极柱的由陶瓷片和绝缘体组成的绝缘导热套。所述绝缘导热套由中间带通孔的基板构成，所述基板由陶瓷片和绝缘体组合而成，所述陶瓷片为陶瓷本体或具有金属层的陶瓷体。
所述基板由绝缘体制成，所述基板至少一侧具有陶瓷片。
所述基板由绝缘体制成，沿所述通孔圆周设置有陶瓷片。
所述基板整体由陶瓷片构成。
所述陶瓷片为氮化铝陶瓷、氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷或氧化铍陶瓷。
所述绝缘套设置在所述压板和所述上盖之间。
所述绝缘套设置在所述上盖与所述连接机构之间。
有益效果
1、本发明绝缘导热套采用先进的陶瓷材料与绝缘材料组合而成，在结构上部分陶瓷片地与绝缘材料结合，进而充分发挥陶瓷材料良好的导热性能和突出的绝缘效果，确保电池包不漏电的情况下，能够有效地将电池包内的热量迅速地传递到电池包的金属外壳，降低电池包的温度，提高了电池包的安全性。同时，可以缩短充电时间，提高了电池的最大输出功率。特别是，在电池包异常时，可以防止电池包出现着火和爆炸的危险。
2、本发明绝缘导热套分别在电池包不同的位置，极大地减小电池包内部与金属外壳之间的热阻，在低温时，能够迅速地通过外部加热，使电池包内部温度快速上升，减小电池包在低温环境中的衰减速度，提高电池的能源输出效率，延长电池的寿命。
3、本发明确保电池在使用过程中，电池包内正负电极端的热量能够快速地从温度高的电极传递到温度低的电极端，避免电池包形成热集中效应，延长电池的寿命。
4、本发明温度平衡机构设计合理、结构巧妙，为电能源供给设备提供保证。
附图说明
图1是本发明一种电池包散热和温度平衡装置实施例1结构示意图。
图2是本发明一种电池包散热和温度平衡装置实施例2结构示意图。
图3是本发明一种电池包散热和温度平衡装置实施例3结构示意图。
图4是本发明一种电池包散热和温度平衡装置实施例4结构示意图。
图5是本发明一种电池包散热和温度平衡装置实施例5结构示意图。
图6是本发明一种电池包散热和温度平衡装置实施例6结构示意图。
图7是本发明一种电池包散热和温度平衡装置实施例7结构示意图。
图8是本发明一种电池包散热和温度平衡装置实施例8结构示意图。
具体实施方式
如图1-8所示，本发明提供一种电池包散热和温度平衡装置，包括电池包101，所述电池包本体外部设置有外壳201，所述电池包端部分别设有正负电极端，所述电池包端部活动连接有上盖202，电池包的正负电极端分别通过连接机构301与上盖202连接，所述连接机构301上包括带极柱303的基座，所述极柱303通过上盖上的通孔伸出上盖202。
所述压板501与所述连接机构301之间设有绝缘导热套401，所述绝缘导热套401套入极柱303上，可以将电极端正负极的热量迅速传递给为外壳，达到温度平衡。本发明中绝缘导热套401的结构为中心带通孔的基板，所述基板403由部分陶瓷片402和绝缘体404构成复合的基板，所述陶瓷片402可以采用陶瓷本体、任何一面具有金属层陶瓷或双面具有金属层陶瓷。所述绝缘体404采用陶瓷本体、塑料或橡胶制成。所述的陶瓷片402可以设置在基板403表面的任意一侧，或者设置在基板403表面的两侧，基板403的另一部分可以为绝缘体404，即塑料或橡胶。另外，基板403中心的通孔的圆周上也可以覆盖一圈的陶瓷片402；或者可以将基板403全部由陶瓷片402代替。本发明中的陶瓷片为氮化铝陶瓷、氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷或氧化铍陶瓷。
如图1所示，在所述压板501和上盖202之间的极柱303上设置有绝缘导热套401，所述绝缘导热套401分别套入极柱303上端。所述绝缘导热套401的基板402为橡胶材料制成，其上表面的一侧设置有两面带金属层的陶瓷片402。
如图2所示，在所述压板501和上盖202之间的极柱303上设置有绝缘导热套401，在上盖202与连接机构301之间的极柱303上也设置有绝缘导热套401，所述绝缘导热套401分别套入极柱303上。所述绝缘导热套401的基板402为橡胶材料制成，其上表面的一侧设置有两面带金属层的陶瓷片402。本实施例中的陶瓷片402为氮化铝陶瓷。
如图3所示，在所述压板501和上盖202之间的极柱303上设置有绝缘导热套401，所述绝缘导热套401分别套入极柱303上。所述绝缘导热套401的基板中绝缘体采用橡胶材料404制成，其上表面的两侧分别设置有两面带金属层的陶瓷片402。本实施例中的陶瓷片402为氧化铝陶瓷。
如图4所示，在所述压板501和上盖202之间的极柱303上设置有绝缘导热套401，所述绝缘导热套401分别套入极柱303上。所述绝缘导热套401的基板中绝缘体404采用为橡胶材料制成，其上表面的两侧分别设置有两面带金属层的陶瓷片402。在上盖202与连接机构301之间的极柱303上也设置有绝缘导热套401，所述绝缘导热套401分别套入极柱303上。所述绝缘导热套401整体部分均有陶瓷片组成。本实施例中陶瓷片402为氮化硅陶瓷。
如图5所示，在所述压板501和上盖202之间的极柱303上设置有绝缘导热套401，所述绝缘导热套401分别套入极柱303上。所述绝缘导热套401的基板中绝缘体404为橡胶材料制成，其上表面的两侧分别设置有两面带金属层的陶瓷片402。在上盖202与连接机构301之间的极柱303上也设置有绝缘导热套401，所述绝缘导热套401分别套入极柱303上。所述绝缘导热套中陶瓷片402沿所述绝缘导热套的通孔圆周上覆盖。本实施例中陶瓷片为氧化铍陶瓷。
如图6所示，在所述压板501和上盖202之间的极柱303上设置有绝缘导热套401，所述绝缘导热套401分别套入极柱303上。所述绝缘导热套401的基板中绝缘体404为橡胶材料制成，其上表面的两侧分别设置有两面带金属层的陶瓷片402。在上盖202与连接机构301之间的极柱303上也设置有绝缘导热套401，所述绝缘导热套401分别套入极柱303上。所述绝缘导热套401的基板整体为陶瓷片制成。本实施例中的陶瓷片402为氮化铝陶瓷。
如图7所示，电池包中正负电极设置在电池体的上下两端；在所述压板501和上盖202之间的极柱303上设置有绝缘导热套401，所述绝缘导热套401分别套入极柱303上。所述绝缘导热套401的基板402整体为陶瓷片制成。在上盖202与连接机构301之间的极柱303上也设置有绝缘导热套401，所述绝缘导热套401分别套入极柱303上。所述绝缘导热套401中陶瓷片402沿所述绝缘导热套401的通孔圆周上覆盖。本实施例中陶瓷片402为氮化硅陶瓷。
如图8所示，电池包中正负电极设置在电池体的上下两端，在所述压板501和上盖202之间的极柱303上设置有绝缘导热套401，所述绝缘导热套401分别套入极柱303上。所述绝缘导热套401基板402为整体为陶瓷片制成。在上盖202与连接机构301之间的极柱303上也设置有绝缘导热套401，所述绝缘导热套401分别套入极柱303上。所述绝缘导热套401的基板402整体为陶瓷片制成。本实施例中的陶瓷片402为氧化铝陶瓷。
应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电池包散热和温度平衡装置，包括带正负电极端的电池包本体，所述电池包本体上设置有压板、上盖和连接机构，所述连接机构上设有极柱，其特征在于：在所述压板和连接机构之间设有套入所述极柱的由陶瓷片和绝缘体组成的绝缘导热套。
2.根据权利要求1所述的一种电池包散热和温度平衡装置，其特征在于：所述绝缘导热套由中间带通孔的基板构成，所述基板由部分陶瓷片和绝缘体组合而成，所述陶瓷片为陶瓷本体或具有金属层的陶瓷体。
3.根据权利要求2所述的一种电池包散热和温度平衡装置，其特征在于：所述基板由绝缘体制成，所述基板至少一侧具有陶瓷片。
4.根据权利要求2所述的一种电池包散热和温度平衡装置，其特征在于：所述基板由绝缘体制成，所述陶瓷片沿所述通孔圆周设置。
5.根据权利要求2所述的一种电池包散热和温度平衡装置，其特征在于：所述基板整体由陶瓷片构成。
6.根据权利要求1-5所述的一种电池包散热和温度平衡装置，其特征在于：所述陶瓷片为氮化铝陶瓷、氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷或氧化铍陶瓷。
7.根据权利要求6所述的一种电池包散热和温度平衡装置，其特征在于：所述绝缘套设置在所述压板和所述上盖之间。
8.根据权利要求6所述的一种电池包散热和温度平衡装置，其特征在于：所述绝缘套设置在所述上盖与所述连接机构之间。
9.根据权利要求7所述的一种电池包散热和温度平衡装置，其特征在于：所述绝缘套设置在所述上盖与所述连接机构之间。
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