CN110931915A - 一种新能源汽车用自散热型锂电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车用自散热型锂电池，包括壳体和固定连接在壳体两端侧壁的安装架，所述壳体内通过隔板分为装置腔和电池腔，所述电池腔内安装有多组锂电池本体，所述装置腔相对内壁间固定连接有固定板，所述固定板上阵列排布有静电针。本发明通过设置摩擦机构、静电针、齿圈和弧形清洁刷，汽车行驶时，气流可以驱动轴流扇叶转动，从而驱使动摩擦盘转动，与定摩擦盘不断摩擦产生静电，最终使得静电针产生尖端放电现象，使装置腔内空气受热膨胀排出，并将电池腔内空气吸入，持续地为锂电池进行散热，同时可以永磁体可以驱动各齿圈不断转动，从而使弧形清洁刷对锂电池表面上沾染的灰尘进行清洁。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种新能源汽车用自散热型锂电池。
背景技术
随着传统能源的日益紧张与短缺，以电能为主要能源的新能源汽车逐渐活跃于市场，由于锂电池具有传统电池所不具备的能量密度高、使用寿命长、额定电压高等诸多优点，因此目前很多的新能源汽车会应用到锂电池来为汽车提供动力。
但是由于锂电池的稳定性较差，在高温环境下容易发生自燃和爆炸，因此新能源汽车自燃的案例也是屡见不鲜，如何解决电池散热问题成为了新能源汽车技术突破的关键之一。目前多采用加大风机流量的方式增强锂电池散热，这种散热方式不仅浪费资源，而且风机流量增大很多时候并不能有效的增强锂电池散热；同时由于锂电池的化学特性非常活泼，因此锂电池表面需要处于洁净状态，因此锂电池在使用时需要对锂电池表面上沾染的灰尘进行清洁。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新能源汽车用自散热型锂电池，其通过设置摩擦机构、静电针、齿圈和弧形清洁刷，汽车行驶时，气流可以驱动轴流扇叶转动，从而驱使动摩擦盘转动，与定摩擦盘不断摩擦产生静电，最终使得静电针产生尖端放电现象，使装置腔内空气受热膨胀排出，并将电池腔内空气吸入，持续地为锂电池进行散热，同时可以永磁体可以驱动各齿圈不断转动，从而使弧形清洁刷对锂电池表面上沾染的灰尘进行清洁。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种新能源汽车用自散热型锂电池，包括壳体和固定连接在壳体两端侧壁的安装架，所述壳体内通过隔板分为装置腔和电池腔，所述电池腔内安装有多组锂电池本体，所述装置腔相对内壁间固定连接有固定板，所述固定板上阵列排布有静电针，所述壳体下端对应装置腔中心处通过转轴转动连接有轴流扇叶，所述转轴延伸至装置腔内，且所述转轴上端安装有用于使静电针上产生静电荷的摩擦机构，所述隔板上均设有进气口，所述进气口内安装有单向阀，所述装置腔内侧壁上均设有与壳体外部连通的出气口，所述出气口内安装有单向阀，所述壳体上端对应装置腔处嵌设有导热板。
优选地，所述摩擦机构包括同轴固定连接在转轴上端的动摩擦盘和定摩擦盘，所述定摩擦盘固定连接在多根静电针的下端，且所述动摩擦盘与定摩擦盘接触，所述动摩擦盘侧壁内两侧对称嵌设有永磁片，所述定摩擦盘内嵌设有铁片。
优选地，所述电池腔内底部位于锂电池本体外圈处转动连接有齿圈，且相邻的齿圈相互啮合，所述齿圈上端固定连接有弧形清洁刷。
本发明具有以下有益效果：
1、通过设置摩擦机构、静电针和轴流扇叶，汽车在行驶时，气流可以驱动轴流扇叶转动，轴流扇叶带动动摩擦盘转动，使其与定摩擦盘不断摩擦，从而产生静电，静电荷不断朝静电针尖端聚集，最终产生尖端放电现象，释放大量热量，使装置腔内空气受热膨胀，从出气口处排出，随后电荷继续积聚，此过程中装置腔内空气温度在导热板作用下降，产生负压，将电池腔内空气吸入，使外界空气进入电池腔内，从而持续地为锂电池本体散热降温；
2、通过设置永磁片和铁片，在磁力作用下，动摩擦盘始终与定摩擦盘保持紧密的接触，因此不会出现在使用一段时间后，两个摩擦盘表面因磨损而无法接触，导致摩擦无法继续进行的情况，可以保证长期持续地为锂电池散热降温；
3、通过设置齿圈和弧形清洁刷，当动摩擦盘转动时，会带动其内部的永磁片绕转轴同步转动，当永磁片从右端掠过时，会在磁力作用下带动最靠近永磁片的齿圈转动，该齿圈啮合与其相邻的齿圈转动，并依次啮合下去，使得所有齿圈均发生转动，从而使得弧形清洁刷在锂电池本体表面转动，将其表面灰尘刮除，并排出至装置腔内，最终排出至壳体外。
附图说明
图1为本发明提出的一种新能源汽车用自散热型锂电池的结构示意图；
图2为实施例2的结构示意图。
图中：1壳体、2安装架、3隔板、4电池腔、5装置腔、6锂电池本体、7轴流扇叶、8动摩擦盘、9永磁片、10固定板、11静电针、 12定摩擦盘、13铁片、14导热板、15进气口、16出气口、17齿圈、 18弧形清洁刷。
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清楚、完整地描述，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
参照图1，一种新能源汽车用自散热型锂电池，包括壳体1和固定连接在壳体1两端侧壁的安装架2，壳体1内通过隔板3分为装置腔5和电池腔4，电池腔4内安装有多组锂电池本体6，装置腔5相对内壁间固定连接有固定板10，固定板10上阵列排布有静电针11。
需要说明的是，相邻的静电针11之间的间距为4-5mm，该距离既可促进尖端放电，同时也不至于使静电针11排布过于密集。
壳体1下端对应装置腔5中心处通过转轴转动连接有轴流扇叶7，转轴延伸至装置腔5内，且转轴上端安装有用于使静电针11上产生静电荷的摩擦机构，隔板3上均设有进气口15，进气口15内安装有仅允许空气从电池腔4流向装置腔5内的单向阀，装置腔5内侧壁上均设有与壳体1外部连通的出气口16，出气口16内安装有仅允许空气从装置腔5内流向壳体1外部的单向阀，壳体1上端对应装置腔5 处嵌设有导热板14。
该壳体1安装与汽车的前端，需要注意的是，轴流扇叶7位于汽车前脸中网的进气位置处，因此在汽车行驶过程中，会有气流从轴流扇叶7处流过，从而驱动轴流扇叶7转动；隔板3采用隔热且非磁屏蔽材料制成，在使用时，装置腔5内空气温度升高不会影响到电池腔 4内的锂电池本体6。
摩擦机构包括同轴固定连接在转轴上端的动摩擦盘8和定摩擦盘12，定摩擦盘12固定连接在多根静电针11的下端，且动摩擦盘8 与定摩擦盘12接触，动摩擦盘8侧壁内两侧对称嵌设有永磁片9，定摩擦盘12内嵌设有铁片13。
进一步地，动摩擦盘8和定摩擦盘12采用相互摩擦会产生静电的材料制成，例如动摩擦盘8采用玻璃材质，则定摩擦盘12采用丝绸材质，又例如动摩擦盘8采用橡胶材质，则定摩擦盘12采用皮毛材质。
更进一步地，永磁片9和铁片13的设置可以保证动摩擦盘8和定摩擦盘12在磁力作用下始终保持紧密的接触，不会出现使用一段时间后二者表面发生磨损导致无法继续接触摩擦的情况。
还需要说明的是，电池腔4本身为非密闭腔体，壳体1上均设有与电池腔4连通的通气孔(图中未画出)。
本实施例中，汽车在行驶时，气流可以驱动轴流扇叶7转动，轴流扇叶7带动动摩擦盘8转动，使其与定摩擦盘12不断摩擦，从而产生静电，根据电荷的尖端聚集效应，静电荷不断朝静电针11尖端聚集，当静电针11尖端电荷聚集到一定量后，最终产生尖端放电现象，释放大量热量，使装置腔5内空气受热膨胀，气压增大，装置腔 5内空气从出气口16处排出，随后随着摩擦的继续，电荷继续积聚；
此过程中，装置腔5内的空气温度在导热板14的作用逐渐下降，从而空气收缩产生负压，将电池腔4内空气吸入，使外界空气进入电池腔4内，此为一个周期。
之后循环往复，不断重复该周期内容，从而持续地为锂电池本体 6散热降温，有效避免了锂电池因高温而发生自燃及爆炸现象，
实施例2
参照图2，与实施例不同之处在于：电池腔4内底部位于锂电池本体6外圈处转动连接有齿圈17，且相邻的齿圈17相互啮合，齿圈 17上端固定连接有弧形清洁刷18。
需要说明的是，齿圈17与锂电池本体6同轴设置，齿圈17的厚度较薄，因此质量较小，无需很大的驱动力即可驱动齿圈17旋转；并且弧形清洁刷18的刷面与锂电池本体6的表面贴合，保证弧形清洁刷18转动时可以擦拭到锂电池本体6的表面。
本实施例中，当动摩擦盘8转动时，会带动其内部的永磁片9绕转轴同步转动，当永磁片9从右端掠过时，会在磁力作用下带动最靠近永磁片9的齿圈17转动，该齿圈17啮合与其相邻的齿圈17转动，并依次啮合下去，使得所有齿圈17均发生转动，从而使得各个弧形清洁刷18在锂电池本体6表面转动，将其表面灰尘刮除，并在装置腔5内负压作用下被吸入装置腔5内，最终在下一个周期时随装置腔 5内的膨胀热空气一同排出至壳体1外。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种新能源汽车用自散热型锂电池，包括壳体(1)和固定连接在壳体(1)两端侧壁的安装架(2)，其特征在于，所述壳体(1)内通过隔板(3)分为装置腔(5)和电池腔(4)，所述电池腔(4)内安装有多组锂电池本体(6)，所述装置腔(5)相对内壁间固定连接有固定板(10)，所述固定板(10)上阵列排布有静电针(11)，所述壳体(1)下端对应装置腔(5)中心处通过转轴转动连接有轴流扇叶(7)，所述转轴延伸至装置腔(5)内，且所述转轴上端安装有用于使静电针(11)上产生静电荷的摩擦机构，所述隔板(3)上均设有进气口(15)，所述进气口(15)内安装有单向阀，所述装置腔(5)内侧壁上均设有与壳体(1)外部连通的出气口(16)，所述出气口(16)内安装有单向阀，所述壳体(1)上端对应装置腔(5)处嵌设有导热板(14)。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用自散热型锂电池，其特征在于，所述摩擦机构包括同轴固定连接在转轴上端的动摩擦盘(8)和定摩擦盘(12)，所述定摩擦盘(12)固定连接在多根静电针(11)的下端，且所述动摩擦盘(8)与定摩擦盘(12)接触，所述动摩擦盘(8)侧壁内两侧对称嵌设有永磁片(9)，所述定摩擦盘(12)内嵌设有铁片(13)。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用自散热型锂电池，其特征在于，所述电池腔(4)内底部位于锂电池本体(6)外圈处转动连接有齿圈(17)，且相邻的齿圈(17)相互啮合，所述齿圈(17)上端固定连接有弧形清洁刷(18)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200327 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |