CN111900510A - 一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置 - Google Patents

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Abstract

为了克服现有技术冷却效率低的问题，本发明提供一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置，能提高冷却水的利用效率，增大散热面积，提高锂离子电池的冷却效率。技术方案如下：包括锂电池板、导热隔层、侧面冷却水管、底部冷却水管，导热板、固定框、承重板，外保护箱，锂电池板垂直固定于导热隔层上部，导热板垂直固定于导热隔层上部并与锂电池板平行且贴合锂电池板，侧面冷却水管固定在导热板远离锂电池板的一侧面，底部冷却水管固定在承重板上部，底部冷却水管上部紧贴导热隔层下部，固定框固定在承重板上部，固定框包围导热隔层及导热隔层上下部所有组件，外保护箱包括上保护箱与下保护箱，上保护箱盖在承重板上部，承重板下部装入下保护箱。

Description

一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池冷却装置。
背景技术
锂离子电池通过锂离子在正负极间的移动完成充电和放电，也称“摇椅电池”，由正极、隔膜、负极、电解液和电池外壳组成。与其他种类电池相比，锂离子电池的循环寿命长、能量密度高、自放电率低、对环境友好，因此得到了广泛应用。但是在锂离子电池充放电过程中，伴随着化学反应，产生大量的热，使电池温度明显上升，电池内部的化学材料在高温下性质发生变化，最终导致电池电化学性能降低、循环寿命缩短，安全性能下降，增加设备运行的维护成本，甚至引发火灾和爆炸。
目前，电动叉车上锂离子电池在充放电时会产生大量热量使其工作环境温度上升，其主要通过电池箱外壁进行散热，且被放置在较封闭的环境中，因此冷却效果差，效率低。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的冷却效率低的问题，提供一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置，提高了冷却水的利用效率，增大了散热面积，从而提高了锂离子电池的冷却效率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置，包括锂电池板、导热隔层、侧面冷却水管、底部冷却水管，导热板、固定框、承重板，外保护箱其特征是，锂电池板垂直固定于导热隔层上部，导热板垂直固定于导热隔层上部并与锂电池板平行且贴合锂电池板，侧面冷却水管固定在导热板远离锂电池板的一侧面，底部冷却水管固定在承重板上部，底部冷却水管上部紧贴导热隔层下部，固定框固定在承重板上部，固定框包围导热隔层及导热隔层上下部所有组件，外保护箱包括上保护箱与下保护箱，上保护箱与下保护箱均为一面开口的六面体结构，上保护箱盖在承重板上部，承重板下部装入下保护箱。
采用分区式冷却方法，提高了冷却水利用效率，提高了电池散热的效率；采用导热隔层，增加了底面区冷却水支路水管与电池底部间的传热效率，进一步提高了冷却效率；
作为优选，所述侧面冷却水管两端口分别设有侧面冷却水进水管和侧面冷却水出水管，上保护箱在对应位置设有侧面冷却水进水管通道口和侧面冷却水出水管通道口。。
作为优选，所述锂电池板、导热板及侧面冷却水管的数量均可设置多个。作为优选，所述底部冷却水管两端口分别设有底部冷却水进水管和底部冷却水出水管。
作为优选，所述承重板下部设置有承重环，底部冷却水进水管及底部冷却水出水管通过承重环固定在承重板下部。
作为优选，所述承重板在固定框底部的三个角外侧设有定位槽，另外设置有定位插销，固定框通过定位插销插入定位槽固定在承重板上。
作为优选，所述侧面冷却水管与底部冷却水管均采用镁铝合金材料。
作为优选，所述导热隔层采用导热硅胶材料。
作为优选，所述导热板和固定框均采用镁铝合金材料。
本发明具有的有益效果：
(1)本发明结构简洁紧凑，需要的加工工艺水平低，制造成本低，安装空间小，能够对电动叉车用锂离子电池进行高效冷却和散热，使其在合适的温度下进行充放电循环，使锂离子电池中化学材料的性质保持稳定，提高了锂离子电池的循环寿命，降低了电动叉车的维护成本，同时避免了安全事故的发生。
(2)本发明采用的分区式冷却方案，分别针对锂电池的不同区域进行冷却，提高了冷却水的利用效率，增大了散热面积，提高了锂离子电池的冷却效率。
(3)电池下侧采用多个底面区冷却水支路水管并联冷却的方式，管路距离短，冷却效率增加，温度分布更均匀，并能使电池底部的温度迅速降低。
(4)采用导热隔层，增加了底面区冷却水支路水管与电池底部间的传热效率，进一步提高了冷却效率。
(5)电池前后侧采用铝合金导热板和侧面区冷却水支路水管联合的方式散热，使电池侧面温度均匀分布；采用紧贴式固定框，有利于锂电池组与环境交换热量。
附图说明
图1为除去电池保护箱后的立体图。
图2为侧面区和底面区冷却水管布置立体图。
图3为承重板立体图。
图4为固定架立体图。
图5为承重板下侧冷却水管布置立体图。
图6为承重板上侧冷却水管布置立体图。
图7为电池分区式冷却装置立体图。
图8为电池分区式冷却装置前视图。
图9为电池保护箱前视图。
图中：1、锂电池2、侧面冷却水管3、导热板4、固定框第一组件5、侧面冷却水进水管6、定位销孔7、底部冷却水第一出水管8、底部冷却水第一进水管9、底部冷却水第二进水管10、底部冷却水第二出水管11、固定框第二组件12、承重板13、侧面冷却水出水管14、定位插销15、导热隔层16、底部冷却水管17、固定螺孔18、定位槽19、定位孔20、侧面冷却水进水管支撑架21、冷却水管放置槽22、侧面冷却水出水管支撑台23、侧面冷却水进水管固定台24、承重环25、上保护箱26、固定螺栓27、下保护箱28、侧面冷却水管通道口29、底部冷却水管道通口。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1-9所示的实施例中，
一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置，包括若干锂电池板1、采用导热硅胶材料制成的导热隔层15、若干侧面冷却水管2、底部冷却水管16，若干导热板3、固定框、承重板12，外保护箱，锂电池板垂直固定于导热隔层上部，导热板垂直固定于导热隔层上部并与锂电池板平行且贴合锂电池板，侧面冷却水管固定在导热板远离锂电池板的一侧面，多个导热板3垂直固定在导热隔层15上部，导热板3相互平行并相隔一定距离形成空腔，将若干锂电池板1间隔一个空腔的放入空腔内，锂电池板1之间间隔的空腔用于放置侧面冷却水管2，多个侧面冷却水管2均连通侧面冷却水出水管13与侧面冷却水进水管5，侧面冷却水出水管13位于远离导热隔层15的上端，侧面冷却水进水管5位于靠近导热隔层15的下端。
底部冷却水管16由多个支路水管并联而成，固定在承重板12上部，底部冷却水管16上部紧贴导热隔层15下部，承重板12下部通过承重环24固定有底部冷却水第一出水管7、底部冷却水第二出水管10、底部冷却水第一进水管8以及底部冷却水第二进水管9。
固定框由固定框第一组件4和固定框第二组件11组成，固定框第一组件4由两块“L”形板分别垂直于矩形板相对的两侧边拼接而成，矩形板无拼接的其中一侧边弯折90度形成凸台作为侧面冷却水进水管固定台23，固定框第二组件11与固定框第一组件4形状一致，固定框第二组件11翻转180度可与固定框第一组件4拼接形成框结构，固定框第二组件11的凸台作为侧面冷却水支撑台22，固定框第二组件11与固定框第一组件4的“L”形侧板经过翻转相拼成一块矩形板，在重叠部分开一通孔，用于插入固定杆同时连接两个组件，使两个组件无法分开。固定框包围导热隔层15及上述导热隔层15上下部所有组件，承重板12在与固定框接触的底部的三个角外侧设有定位槽18，另外设置有定位插销14，通过定位插销14插入定位槽18将固定框固定在承重板12上无法在水平方向移动。外保护箱包括上保护箱25与下保护箱27，上保护箱25与下保护箱27均为一面开口的六面体结构，上保护箱25与下保护箱27开口处均设有突出的边沿，边沿上设有若干固定孔，上保护箱25盖在承重板12上部，承重板12下部装入下保护箱27，承重板12边缘设有固定螺孔，固定螺孔的位置和数量与上述若干固定孔对应，使用固定螺栓26穿过固定孔与固定螺孔将上保护箱25与下保护箱27固定，上述所有水管以及导热板和固定框均采用镁铝合金材料。
采用分区式冷却方法，提高了冷却水利用效率，提高了电池散热的效率；电池下侧采用多个底面区冷却水支路水管并联冷却的方式，管路距离短，冷却效率增加，温度分布更均匀，并能使电池底部的温度迅速降低；采用导热隔层，增加了底面区冷却水支路水管与电池底部间的传热效率，进一步提高了冷却效率；电池前后侧采用铝合金导热板和侧面区冷却水支路水管联合的方式散热，使电池侧面温度均匀分布；采用紧贴式固定框，有利于锂电池组与环境交换热量。
上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置，包括锂电池板、导热隔层、侧面冷却水管、底部冷却水管，导热板、固定框、承重板，外保护箱其特征是，锂电池板垂直固定于导热隔层上部，导热板垂直固定于导热隔层上部并与锂电池板平行且贴合锂电池板，侧面冷却水管固定在导热板远离锂电池板的一侧面，底部冷却水管固定在承重板上部，底部冷却水管上部紧贴导热隔层下部，固定框固定在承重板上部，固定框包围导热隔层及导热隔层上下部所有组件，外保护箱包括上保护箱与下保护箱，上保护箱与下保护箱均为一面开口的六面体结构，上保护箱盖在承重板上部，承重板下部装入下保护箱。
2.根据权利要求1所述的一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置，其特征是，所述侧面冷却水管两端口分别设有侧面冷却水进水管和侧面冷却水出水管，上保护箱在对应位置设有侧面冷却水进水管通道口和侧面冷却水出水管通道口。
3.根据权利要求1所述的一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置，其特征是，所述锂电池板、导热板及侧面冷却水管的数量均可设置多个。
4.根据权利要求1所述的一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置，其特征是，所述底部冷却水管两端口分别设有底部冷却水进水管和底部冷却水出水管。
5.根据权利要求4所述的一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置，其特征是，所述承重板下部设置有承重环，底部冷却水进水管及底部冷却水出水管通过承重环固定在承重板下部。
6.根据权利要求1所述的一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置，其特征是，所述承重板在固定框底部的三个角外侧设有定位槽，另外设置有定位插销，固定框通过定位插销插入定位槽固定在承重板上。
7.根据权利要求4所述的一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置，其特征是，所述侧面冷却水管与底部冷却水管均采用镁铝合金材料。
8.根据权利要求1所述的一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置，其特征是，所述导热隔层采用导热硅胶材料。
9.根据权利要求1所述的一种电动叉车锂离子电池分区式冷却装置，其特征是，所述导热板和固定框均采用镁铝合金材料。
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