CN114628837A - 一种固态锂电池框架用防震装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固态锂电池技术领域，特别是涉及一种固态锂电池框架用防震装置及其安装方法，包括一外壳，一锂电池框架，设于外壳内部且与外壳内壁弹性连接；若干第一弹性部，设于锂电池框架顶部和外壳之间；一蠕动泵组件，设于外壳顶部且与任一第一弹性部传动连接；一冷却组件，设于外壳顶部且与蠕动泵组件连通；一冷却管道，缠绕在锂电池框架外壁，冷却管道两端分别与冷却组件出口端和蠕动泵组件进口端连通。本发明可以达到缓冲电动车颠簸对锂电池框架产生的冲击，防止锂电池框架受损并利用冲击带动冷却液循环降低锂电池框架温度的目的。

Description

一种固态锂电池框架用防震装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及固态锂电池技术领域，特别是涉及一种固态锂电池框架用防震装置及其安装方法。

背景技术

固态电池是一种电池科技，与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。由于科学界认为锂离子电池已经到达极限，固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质，取代以往锂电池的电解液，大大提升锂电池的能量密度。

现有的固态锂电池为拆卸方便通常固定安装在锂电池框架内部，再将锂电池框架安装在电动汽车内部，但是电动汽车上的锂电池框架在使用的过程中，遇到道路环境差的情况下，电动车产生颠簸，会造成锂电池框架与车体发生碰撞，一方面会造成固态锂电池的损坏，另一方面也会减少锂电池的使用寿命。同时锂电池在使用过程中会发热，不仅影响电池性能而且存在安全隐患。因此亟需一种固态锂电池框架用防震装置及其安装方法来解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种固态锂电池框架用防震装置及其安装方法，以解决上述问题，达到缓冲电动车颠簸对锂电池框架产生的冲击，防止锂电池框架受损并利用冲击带动冷却液循环降低锂电池框架温度的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种固态锂电池框架用防震装置，包括

一外壳，

一锂电池框架，设于所述外壳内部且与所述外壳内壁弹性连接；

若干第一弹性部，设于所述锂电池框架顶部和所述外壳之间；

一蠕动泵组件，设于所述外壳顶部且与任一所述第一弹性部传动连接；

一冷却组件，设于所述外壳顶部且与所述蠕动泵组件连通；

一冷却管道，缠绕在所述锂电池框架外壁，所述冷却管道两端分别与所述冷却组件出口端和所述蠕动泵组件进口端连通。

优选的，所述第一弹性部包括连接板，所述连接板一端与所述锂电池框架接触设置，所述连接板另一端固接有第一支撑柱，所述第一支撑柱远离所述连接板一端与所述蠕动泵组件传动连接，所述第一支撑柱外壁滑动连接有压紧套，所述压紧套与所述外壳位置可调连接，所述第一支撑柱外壁套有第一弹簧，所述第一弹簧两端分别与所述压紧套和所述连接板接触设置。

优选的，所述压紧套上段外壁与所述外壳螺纹连接，所述压紧套下段外壁设有直齿，所述外壳顶部内壁固接有电机，所述电机输出轴固接有齿轮，所述齿轮与所述直齿啮合连接。

优选的，所述外壳顶部固定连接有对称设置的两第一支架，两所述第一支架位于所述第一支撑柱两侧，两所述第一支架相对的侧壁转动连接有一曲轴，所述曲轴一端与所述蠕动泵组件传动连接，所述曲轴中部转动连接有连杆，所述连杆远离所述曲轴一端铰接有铰接轴，所述第一支撑柱顶部开设有通槽，所述通槽相对的侧壁与所述铰接轴两端固接。

优选的，所述蠕动泵组件包括壳体，所述壳体底部与所述外壳固接，所述壳体中部与所述曲轴一端转动连接，所述曲轴端部固接有转动架，所述转动架位于所述壳体内部，所述转动架两端分别转动连接有滚轴，所述壳体边部设置有输液管，所述滚轴与所述输液管接触设置，所述输液管一端与所述冷却组件连通，所述输液管另一端与所述冷却管道连通。

优选的，所述冷却组件包括风扇，所述风扇底部与所述外壳固接，所述风扇一侧依次固接有翅片、制冷片和水箱，所述水箱相对的侧壁分别连通有出水管和进水管，所述出水管与所述冷却管道连通，所述进水管与所述输液管连通。

优选的，所述锂电池框架底部设置有若干第二弹性部，所述第二弹性部包括连接板，所述连接板一端与所述锂电池框架底部接触设置，所述连接板另一端固接有第二支撑柱，所述第二支撑柱与所述外壳滑动连接，所述第二支撑柱外壁套有第二弹簧，所述第二弹簧两端分别与所述外壳和所述连接板接触设置。

优选的，所述锂电池框架两侧分别设置有若干第三弹簧，所述第三弹簧两端分别与所述外壳内壁和所述锂电池框架固接。

一种固态锂电池框架用防震装置安装方法，先将第一弹性部压缩，再将冷却管道缠绕在锂电池框架外壁，然后将锂电池框架放入外壳中，将第一弹性部释放，第一弹性部将锂电池框架压紧，最后连接冷却管道、蠕动泵组件和冷却组件。

本发明具有如下技术效果：锂电池框架内部安装有锂电池，当汽车产生颠簸时，可有效缓冲颠簸产生的冲击，防止锂电池框架与车体碰撞，避免了锂电池框架和其内部的锂电池受损；汽车在颠簸路段主要引起锂电池框架竖直方向的震动，第一弹性部可利用竖直方向的震动，通过震动间接的驱动蠕动泵组件运转，蠕动泵组件内部填充有冷却液，蠕动泵组件带动冷却液通过冷却管道在锂电池框架外壁循环，将锂电池框架产生的热量带走，温度较高的冷却液流经冷却组件时，冷却组件为冷却液降温，使冷却液恢复冷却功能。利用本实施例的装置既可以起到防震作用，又能利用震动的能量驱动冷却液循环为锂电池框架降温，有效的利用了震动产生的能量，节约了能源，取得了意想不到的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明蠕动泵组件结构示意图；

图3为本发明冷却组件结构示意图；

图4为本发明实施例2结构示意图；

图5为本发明实施例3结构示意图；

其中，1、锂电池框架；2、外壳；3、冷却管道；4、连接板；5、第一弹簧；6、压紧套；7、第一支撑柱；8、铰接轴；9、连杆；10、曲轴；11、第一支架；12、蠕动泵组件；13、冷却组件；14、电机；15、齿轮；16、第二弹簧；17、第二支撑柱；18、第一锥齿轮；19、第二锥齿轮；20、第三锥齿轮；21、转动杆；22、第二支架；23、拨片；24、挡板；25、气缸；26、第三弹簧；1201、壳体；1202、输液管；1203、滚轴；1205、转动架；1301、风扇；1302、翅片；1303、制冷片；1304、水箱；1305、出水管；1306、进水管；27、发电机；28、第一同步轮；29、同步带；30、第二同步轮。

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。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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

参照图1-3，本实施例提供一种固态锂电池框架用防震装置，包括

一外壳2，

一锂电池框架1，设于外壳2内部且与外壳2内壁弹性连接；

若干第一弹性部，设于锂电池框架1顶部和外壳2之间；

一蠕动泵组件12，设于外壳2顶部且与任一第一弹性部传动连接；

一冷却组件13，设于外壳2顶部且与蠕动泵组件12连通；

一冷却管道3，缠绕在锂电池框架1外壁，冷却管道3两端分别与冷却组件13出口端和蠕动泵组件12进口端连通。

锂电池框架1内部安装有锂电池，锂电池框架1为立方体结构，六面均与外壳2内壁弹性连接，当汽车产生颠簸时，可有效缓冲颠簸产生的冲击，防止锂电池框架1与车体碰撞，避免了锂电池框架1和其内部的锂电池受损；汽车在颠簸路段主要引起锂电池框架1竖直方向的震动，第一弹性部可利用竖直方向的震动，通过震动间接的驱动蠕动泵组件12运转，蠕动泵组件12内部填充有冷却液，蠕动泵组件12带动冷却液通过冷却管道3在锂电池框架1外壁循环，将锂电池框架1产生的热量带走，温度较高的冷却液流经冷却组件13时，冷却组件13为冷却液降温，使冷却液恢复冷却功能。利用本实施例的装置既可以起到防震作用，又能利用震动的能量驱动冷却液循环为锂电池框架1降温，有效的利用了震动产生的能量，节约了能源，取得了意想不到的技术效果。

进一步优化方案，第一弹性部包括连接板4，连接板4一端与锂电池框架1接触设置，连接板4另一端固接有第一支撑柱7，第一支撑柱7远离连接板4一端与蠕动泵组件12传动连接，第一支撑柱7外壁滑动连接有压紧套6，压紧套6与外壳2位置可调连接，第一支撑柱7外壁套有第一弹簧5，第一弹簧5两端分别与压紧套6和连接板4接触设置。连接板4与锂电池框架1接触面积较大，减小了连接板4与锂电池框架1接触部位的压强，防止锂电池框架1在受到震动时的变形，当汽车在颠簸路段行驶时，锂电池框架1受到震动并上下运动，锂电池框架1沿压紧套6内壁运动，锂电池框架1带动第一支撑柱7做活塞运动，第一弹簧5起到缓冲作用，防止锂电池框架1撞击外壳2。

进一步优化方案，压紧套6上段外壁与外壳2螺纹连接，压紧套6下段外壁设有直齿，外壳2顶部内壁固接有电机14，电机14输出轴固接有齿轮15，齿轮15与直齿啮合连接。电机14的转动带动齿轮15转动，齿轮15通过直齿带动压紧套6转动，同时压紧套6通过螺纹相对于外壳2做竖直方向的运动，从而调整压紧套6与连接板4之间的距离，进一步调整第一弹簧5的弹力，当汽车在路况极差产生较大颠簸的路段行驶时，调整压紧套6与连接板4的距离缩短，增大第一弹簧5的弹力来缓冲较大的震动，当汽车在路况较好，震动较小的路段行驶时，调整压紧套6与连接板4的距离增大，减小第一弹簧5的弹力，增大第一支撑柱7的行程，有利于第一支撑柱7做活塞运动。

进一步优化方案，外壳2顶部固定连接有对称设置的两第一支架11，两第一支架11位于第一支撑柱7两侧，两第一支架11相对的侧壁转动连接有一曲轴10，曲轴10一端与蠕动泵组件12传动连接，曲轴10中部转动连接有连杆9，连杆9远离曲轴10一端铰接有铰接轴8，第一支撑柱7顶部开设有通槽，通槽相对的侧壁与铰接轴8两端固接。两第一支架11起到支撑曲轴10的作用，两第一支架11与曲轴10接触部位采用轴承连接，使曲轴10可绕两第一支架11转动，当第一支撑柱7做活塞运动时，第一支撑柱7通过连杆9驱动曲轴10转动，活塞运动转换为了旋转运动，进而曲轴10带动蠕动泵组件12运转，充分利用了震动产生的能量。

进一步优化方案，蠕动泵组件12包括壳体1201，壳体1201底部与外壳2固接，壳体1201中部与曲轴10一端转动连接，曲轴10端部固接有转动架1205，转动架1205位于壳体1201内部，转动架1205两端分别转动连接有滚轴1203，壳体1201边部设置有输液管1202，滚轴1203与输液管1202接触设置，输液管1202一端与冷却组件13连通，输液管1202另一端与冷却管道3连通。曲轴10的转动带动转动架1205转动，转动架1205带动两端的滚轴1203绕壳体1201转动，滚轴1203在运动过程中碾压输液管1202，推动输液管1202内部的冷却液运动，实现冷却液的循环，完成对锂电池框架1的降温。

进一步优化方案，冷却组件13包括风扇1301，风扇1301底部与外壳2固接，风扇1301一侧依次固接有翅片1302、制冷片1303和水箱1304，水箱1304相对的侧壁分别连通有出水管1305和进水管1306，出水管1305与冷却管道3连通，进水管1306与输液管1202连通。制冷片1303可选帕尔贴，制冷片1303由外部电源供电，制冷片1303的冷端与水箱1304接触，使水箱1304内部的冷却液温度降低，制冷片1303的热端与翅片1302接触，将热量传递至翅片1302，风扇1301带动空气流动，将翅片1302的热量通过流动的空气带走，起到给水箱1304内冷却液降温的作用。

进一步优化方案，锂电池框架1底部设置有若干第二弹性部，第二弹性部包括连接板4，连接板4一端与锂电池框架1底部接触设置，连接板4另一端固接有第二支撑柱17，第二支撑柱17与外壳2滑动连接，第二支撑柱17外壁套有第二弹簧16，第二弹簧16两端分别与外壳2和连接板4接触设置。当锂电池框架1受到上下方向的震动时，将第二弹簧16压缩，第二弹簧16起到缓冲的作用，锂电池框架1推动第二支撑柱17沿外壳2做竖直方向的运动，防止锂电池框架1底部与外壳2撞击。

进一步优化方案，锂电池框架1两侧分别设置有若干第三弹簧26，第三弹簧26两端分别与外壳2内壁和锂电池框架1固接。第三弹簧26缓冲锂电池框架1水平方向的晃动，防止锂电池框架1与外壳2侧壁的撞击。

一种固态锂电池框架用防震装置安装方法，先将第一支撑柱7和第二支撑柱17向远离外壳2一侧拉动，再将冷却管道3缠绕在锂电池框架1外壁，然后将锂电池框架1放入外壳2中，松开第一支撑柱7和第二支撑柱17，第一支撑柱7和第二支撑柱17通过连接板4将锂电池框架1压紧，接着在锂电池框架1两侧和外壳2的空隙中放入第三弹簧26，将第三弹簧26两端分别与锂电池框架1和外壳2通过焊接的方式固定，最后连接冷却管道3、蠕动泵组件12和冷却组件13，将出水管1305与输液管1202一端连通，将输液管1202另一端与冷却管道3一端连通，将冷却管道3另一端与进水管1306连通。

本实施例的工作过程如下：汽车行进过程中，遇到颠簸路段引起锂电池框架1晃动，第一弹簧5和第二弹簧16对锂电池框架1上下方向的震动进行缓冲，第三弹簧26对锂电池框架1侧向震动进行缓冲，防止锂电池框架1撞到外壳2，造成锂电池的损伤；电机14的转动带动齿轮15转动，齿轮15通过直齿带动压紧套6转动，同时压紧套6通过螺纹相对于外壳2做竖直方向的运动，从而调整压紧套6与连接板4之间的距离，进一步调整第一弹簧5的弹力，以适应不同的路况；锂电池框架1上下方向的震动带动第一支撑柱7做活塞运动，第一支撑柱7通过连杆9驱动曲轴10转动，活塞运动转换为了旋转运动，进而曲轴10带动转动架1205转动，转动架1205带动两端的滚轴1203绕壳体1201转动，滚轴1203在运动过程中碾压输液管1202，推动输液管1202内部的冷却液运动，实现冷却液的循环，完成对锂电池框架1的降温，利用本实施例的装置既可以起到防震作用，又能利用震动的能量驱动冷却液循环为锂电池框架1降温，有效的利用了震动产生的能量，节约了能源，取得了意想不到的技术效果。

实施例2

参照图4，本实施例与实施例1的区别仅在于，曲轴10另一端固接有第一锥齿轮18，第一支架11侧壁固接有第二支架22，第二支架22中部转动连接有转动杆21，转动杆21顶部固接有第二锥齿轮19和第三锥齿轮20，第三锥齿轮20和第二锥齿轮19同轴设置，第三锥齿轮20和第二锥齿轮19朝向相反，第三锥齿轮20和第二锥齿轮19均可与第一锥齿轮18啮合连接，转动杆21底部穿过外壳2并与齿轮15固接，转动杆21中部固接有拨片23，外壳2顶部固接有气缸25，气缸25活动端固接有挡板24，挡板24用于拨动拨片23。本实施例无需电机14供电，当曲轴10转动时，通过气缸25的伸长和缩短控制锥齿轮的啮合和脱开，当第一锥齿轮18和第二锥齿轮19(或第三锥齿轮20)啮合时，转动杆21带动齿轮15正转(或反转)，齿轮15带动压紧套6上升(或下降)，从而调节第一弹簧5的弹力，充分利用震动产生的能量，控制第一弹簧5的弹力的大小。

实施例3

参照图5，本实施例与实施例2的区别仅在于，曲轴10侧壁固接有第二同步轮30，外壳2顶部固接有发电机27，发电机27轴端固接有第一同步轮28，第一同步轮28和第二同步轮30通过同步带29传动连接，发电机27与制冷片1303和风扇1301电性连接。曲轴10的转动带动第二同步轮30转动，第二同步轮30通过同步带29将动力传递至第一同步轮28，第一同步轮28带动发电机27转动，发电机27产生电能，并供给制冷片1303和风扇1301，充分利用震动产生的能量，节能效果好。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种固态锂电池框架用防震装置，其特征在于：包括

一外壳(2)，

一锂电池框架(1)，设于所述外壳(2)内部且与所述外壳(2)内壁弹性连接；

若干第一弹性部，设于所述锂电池框架(1)顶部和所述外壳(2)之间；

一蠕动泵组件(12)，设于所述外壳(2)顶部且与任一所述第一弹性部传动连接；

一冷却组件(13)，设于所述外壳(2)顶部且与所述蠕动泵组件(12)连通；

一冷却管道(3)，缠绕在所述锂电池框架(1)外壁，所述冷却管道(3)两端分别与所述冷却组件(13)出口端和所述蠕动泵组件(12)进口端连通。

2.根据权利要求1所述一种固态锂电池框架用防震装置，其特征在于：所述第一弹性部包括连接板(4)，所述连接板(4)一端与所述锂电池框架(1)接触设置，所述连接板(4)另一端固接有第一支撑柱(7)，所述第一支撑柱(7)远离所述连接板(4)一端与所述蠕动泵组件(12)传动连接，所述第一支撑柱(7)外壁滑动连接有压紧套(6)，所述压紧套(6)与所述外壳(2)位置可调连接，所述第一支撑柱(7)外壁套有第一弹簧(5)，所述第一弹簧(5)两端分别与所述压紧套(6)和所述连接板(4)接触设置。

3.根据权利要求2所述一种固态锂电池框架用防震装置，其特征在于：所述压紧套(6)上段外壁与所述外壳(2)螺纹连接，所述压紧套(6)下段外壁设有直齿，所述外壳(2)顶部内壁固接有电机(14)，所述电机(14)输出轴固接有齿轮(15)，所述齿轮(15)与所述直齿啮合连接。

4.根据权利要求2所述一种固态锂电池框架用防震装置，其特征在于：所述外壳(2)顶部固定连接有对称设置的两第一支架(11)，两所述第一支架(11)位于所述第一支撑柱(7)两侧，两所述第一支架(11)相对的侧壁转动连接有一曲轴(10)，所述曲轴(10)一端与所述蠕动泵组件(12)传动连接，所述曲轴(10)中部转动连接有连杆(9)，所述连杆(9)远离所述曲轴(10)一端铰接有铰接轴(8)，所述第一支撑柱(7)顶部开设有通槽，所述通槽相对的侧壁与所述铰接轴(8)两端固接。

5.根据权利要求4所述一种固态锂电池框架用防震装置，其特征在于：所述蠕动泵组件(12)包括壳体(1201)，所述壳体(1201)底部与所述外壳(2)固接，所述壳体(1201)中部与所述曲轴(10)一端转动连接，所述曲轴(10)端部固接有转动架(1205)，所述转动架(1205)位于所述壳体(1201)内部，所述转动架(1205)两端分别转动连接有滚轴(1203)，所述壳体(1201)边部设置有输液管(1202)，所述滚轴(1203)与所述输液管(1202)接触设置，所述输液管(1202)一端与所述冷却组件(13)连通，所述输液管(1202)另一端与所述冷却管道(3)连通。

6.根据权利要求5所述一种固态锂电池框架用防震装置，其特征在于：所述冷却组件(13)包括风扇(1301)，所述风扇(1301)底部与所述外壳(2)固接，所述风扇(1301)一侧依次固接有翅片(1302)、制冷片(1303)和水箱(1304)，所述水箱(1304)相对的侧壁分别连通有出水管(1305)和进水管(1306)，所述出水管(1305)与所述冷却管道(3)连通，所述进水管(1306)与所述输液管(1202)连通。

7.根据权利要求1所述一种固态锂电池框架用防震装置，其特征在于：所述锂电池框架(1)底部设置有若干第二弹性部，所述第二弹性部包括连接板(4)，所述连接板(4)一端与所述锂电池框架(1)底部接触设置，所述连接板(4)另一端固接有第二支撑柱(17)，所述第二支撑柱(17)与所述外壳(2)滑动连接，所述第二支撑柱(17)外壁套有第二弹簧(16)，所述第二弹簧(16)两端分别与所述外壳(2)和所述连接板(4)接触设置。

8.根据权利要求1所述一种固态锂电池框架用防震装置，其特征在于：所述锂电池框架(1)两侧分别设置有若干第三弹簧(26)，所述第三弹簧(26)两端分别与所述外壳(2)内壁和所述锂电池框架(1)固接。

9.一种固态锂电池框架用防震装置安装方法，基于权利要求1-8任一项所述的一种固态锂电池框架用防震装置，其特征在于：先将第一弹性部压缩，再将冷却管道(3)缠绕在锂电池框架(1)外壁，然后将锂电池框架(1)放入外壳(2)中，将第一弹性部释放，第一弹性部将锂电池框架(1)压紧，最后连接冷却管道(3)、蠕动泵组件(12)和冷却组件(13)。

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