CN111710939A - 一种高效的锂电池自散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效的锂电池自散热装置，包括外壳和安装在外壳内部的锂电池本体，所述外壳的上端壁体内均设有多个滑腔，所述滑腔的内壁间密封滑动连接有滑塞，所述滑塞与滑腔的一端内壁间的腔体中填充有热蒸发液，所述外壳的内顶部均匀嵌设有与热蒸发液接触的导热板。本发明通过设置导热板、吸热机构和驱动机构，当外壳内部因锂电池本体工作而导致温度过高时，可以由热蒸发液蒸发时增大的气压为动力，达到驱动散热柱体转动的目的，既可以加速外壳内部空气与外界空气的交换速度，起到加速散热的效果，又通过冷却液的吸热放热来产生高效优良的散热降温效果，有效对锂电池形成保护。

Description

一种高效的锂电池自散热装置
技术领域
本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种高效的锂电池自散热装置。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，锂电池具有能量比较高、使用寿命长、额定电压高、具备高功率承受力以及自放电率很低等诸多优点，因此随着科学技术的发展，锂电池已经逐渐取代了传统电池的主流地位，成为了电池界的翘楚。
但是锂电池也存在着其自身致命的缺点，就是锂电池的稳定性较差，在极端环境下极易发生自燃和爆炸现象，而由于锂电池在高负荷工作下又容易散发较大热量，使得周围环境温度极高，容易自我营造出极端环境，因此对于锂电池来说，其散热功能就显得尤为重要了，在实际使用过程中，为了对锂电池本体形成较好的保护，防止撞击或者晃动等外界因素影响到锂电池本体的使用，通常都会在锂电池本体外安装一层保护外壳，但是这些保护外壳就会大幅削弱锂电池本体自身的散热效果，目前的锂电池通常采用在锂电池外壳上开设散热槽或者散热孔的方式来进行散热，这种方式散热效率很低，效果并不理想，因此需要提出一种高效的锂电池自散热装置。
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，而提出的一种高效的锂电池自散热装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高效的锂电池自散热装置，包括外壳和安装在外壳内部的锂电池本体，所述外壳的上端壁体内均设有多个滑腔，所述滑腔的内壁间密封滑动连接有滑塞，所述滑塞与滑腔的一端内壁间的腔体中填充有热蒸发液，所述外壳的内顶部均匀嵌设有与热蒸发液接触的导热板，所述外壳的上端对应每个滑腔处均开设有转动槽，所述转动槽内通过转轴转动连接有散热柱体，所述散热柱体的侧壁上下端对称嵌设有铁片，所述散热柱体上安装有用于吸收外壳内热量的吸热机构，所述滑腔内远离蒸发液所在腔体的一端安装有用于驱动散热柱体转动的驱动机构。
优选地，所述吸热机构包括开设在散热柱体侧壁内且沿其周向均布的储液腔，所述储液腔内均填充有冷却液，所述散热柱体的侧壁上均设有与冷却液接触的弧形导热片。
优选地，所述驱动机构包括转动连接在滑腔内壁上的套筒，所述套筒内螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的另一端固定连接在滑塞的侧壁上，所述套筒的外部同轴固定连接有转动盘，所述转动盘的上下端对应铁片处嵌设有永磁片。
本发明具有以下有益效果：
1、通过设置导热板、吸热机构和驱动机构，当锂电池工作散发热量过多，导致外壳内温度过高时，导热板将热量传递给热蒸发液，热蒸发液受热开始蒸发，从而推动滑塞向右滑动，滑塞滑动时会推动螺纹杆同步移动，因此螺纹杆会驱动套筒转动，套筒带动转动盘一起转动，因此在磁力作用下，散热柱体会跟随转动盘同步转动，从而可以加大转动槽处的空气流速，从而加速外壳内部空气与外界空气的交换速度，从而达到加速散热的目的；
2、散热柱体在转动的过程中，不同的储液腔和弧形导热片会依次经过外壳的内部和外部，当储液腔和弧形导热片经过外壳内部时，在弧形导热片的导热作用下，储液腔内储存的冷却液会迅速吸收外壳内的热量，而当储液腔和弧形导热片在散热柱体的转动作用下经过外壳外部时，在弧形导热片的作用下，储液腔内冷却液的热量又会迅速散发出去，因此当散热柱体持续转动时，外壳内锂电池所产生的热量会被冷却液不停地吸收并带到外界空气中散发掉，从而产生高效优良的散热降温效果，有效对锂电池形成保护。
附图说明
图1为本发明提出的一种高效的锂电池自散热装置的结构示意图；
图2为图1的A处结构放大示意图；
图3为图1的B-B处剖视图。
图中：1外壳、2锂电池本体、3滑腔、4滑塞、5螺纹杆、6套筒、7导热板、8转动槽、9散热柱体、10转动盘、11永磁片、12储液腔、13弧形导热片、14铁片。
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。
参照图1-3，一种高效的锂电池自散热装置，包括外壳1和安装在外壳1内部的锂电池本体2，外壳1的上端壁体内均设有多个滑腔3，滑腔3的内壁间密封滑动连接有滑塞4，滑塞4与滑腔3的一端内壁间的腔体中填充有热蒸发液，外壳1的内顶部均匀嵌设有与热蒸发液接触的导热板7，外壳1的上端对应每个滑腔3处均开设有转动槽8，转动槽8内通过转轴转动连接有散热柱体9，散热柱体9的侧壁上下端对称嵌设有铁片14。
进一步地，为了保证散热柱体9更容易被驱动转动，因此散热柱体9采用轻质的塑料材料制成，并且其与转动槽8的内壁具有一定的间隙，以便于散热柱体9在转动时促进外壳1内外部空气的交换。
散热柱体9上安装有用于吸收外壳1内热量的吸热机构，吸热机构包括开设在散热柱体9侧壁内且沿其周向均布的储液腔12，储液腔12内均填充有冷却液，散热柱体9的侧壁上均设有与冷却液接触的弧形导热片13。
更进一步地，上述导热板7以及弧形导热片13均采用导热性能优异的铜质材料制成，因此导热板7可以迅速的将外壳1内的热量传递给热蒸发液使其受热蒸发，而弧形导热片13可以迅速将外壳1内的热量转移至冷却液中。
滑腔3内远离蒸发液所在腔体的一端安装有用于驱动散热柱体9转动的驱动机构，驱动机构包括转动连接在滑腔3内壁上的套筒6，套筒6内螺纹连接有螺纹杆5，螺纹杆5的另一端固定连接在滑塞4的侧壁上，套筒6的外部同轴固定连接有转动盘10，转动盘10的上下端对应铁片14处嵌设有永磁片11。
需要说明的是，上述螺纹杆5与套筒6之间不满足螺纹自锁条件，即螺纹杆5与套筒6的螺纹升角大于其摩擦角，因此当螺纹杆5进行左右位移时，套筒6会被驱动转动，而在实际设计时可对二者的螺纹数做具体要求，使得热蒸发液在蒸发过程中，螺纹杆5可以推动套筒6转动较多圈数。
并且转动盘10的端部一部分位于外壳1外部，一部分位于外壳1内部，同时转动盘10与滑腔3壁体间为非密封连接，因此滑塞4滑动时空气可以从该连接处进出，滑塞4的运动不会被气压所阻碍。
本发明中，当锂电池本体2工作散发热量过多，导致外壳1内温度过高时，导热板7将热量传递给热蒸发液，热蒸发液受热开始蒸发，从而推动滑塞4向右滑动，滑塞4滑动时会推动螺纹杆5同步移动，因此螺纹杆5会驱动套筒6转动，套筒6带动转动盘10一起转动，因此在磁力作用下，散热柱体9会跟随转动盘10同步转动，从而可以加大转动槽8处的空气流速，从而加速外壳1内部空气与外界空气的交换速度，从而达到加速散热的目的。
在散热柱体9转动的过程中，不同的储液腔12和弧形导热片13会依次经过外壳1的内部和外部，当储液腔12和弧形导热片13经过外壳1内部时，在弧形导热片13的导热作用下，储液腔12内储存的冷却液会迅速吸收外壳1内的热量，而当储液腔12和弧形导热片13在散热柱体9的转动作用下经过外壳1外部时，在弧形导热片13的作用下，储液腔12内冷却液的热量又会迅速散发出去，因此当散热柱体9持续转动时，外壳1内锂电池本体2所产生的热量会被冷却液不停地吸收并带到外界空气中散发掉，从而产生高效优良的散热降温效果，有效对锂电池本体2形成保护。
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)

1.一种高效的锂电池自散热装置，包括外壳(1)和安装在外壳(1)内部的锂电池本体(2)，其特征在于，所述外壳(1)的上端壁体内均设有多个滑腔(3)，所述滑腔(3)的内壁间密封滑动连接有滑塞(4)，所述滑塞(4)与滑腔(3)的一端内壁间的腔体中填充有热蒸发液，所述外壳(1)的内顶部均匀嵌设有与热蒸发液接触的导热板(7)，所述外壳(1)的上端对应每个滑腔(3)处均开设有转动槽(8)，所述转动槽(8)内通过转轴转动连接有散热柱体(9)，所述散热柱体(9)的侧壁上下端对称嵌设有铁片(14)，所述散热柱体(9)上安装有用于吸收外壳(1)内热量的吸热机构，所述滑腔(3)内远离蒸发液所在腔体的一端安装有用于驱动散热柱体(9)转动的驱动机构。
2.根据权利要求1所述的一种高效的锂电池自散热装置，其特征在于，所述吸热机构包括开设在散热柱体(9)侧壁内且沿其周向均布的储液腔(12)，所述储液腔(12)内均填充有冷却液，所述散热柱体(9)的侧壁上均设有与冷却液接触的弧形导热片(13)。
3.根据权利要求1所述的一种高效的锂电池自散热装置，其特征在于，所述驱动机构包括转动连接在滑腔(3)内壁上的套筒(6)，所述套筒(6)内螺纹连接有螺纹杆(5)，所述螺纹杆(5)的另一端固定连接在滑塞(4)的侧壁上，所述套筒(6)的外部同轴固定连接有转动盘(10)，所述转动盘(10)的上下端对应铁片(14)处嵌设有永磁片(11)。
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