CN116387695A - 一种组合式电池pack箱体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种组合式电池PACK箱体，属于电池PACK箱体领域。一种组合式电池PACK箱体，包括固定壳，所述固定壳的顶部外围插接有外壳，所述外壳的顶部插接有顶板，所述外壳的内圈开设有安装槽，所述安装槽的内侧壁安装有电芯；吹气机构，所述吹气机构安装在固定壳的顶端中部位置，用于对电芯进行散热；升降机构；冷却机构；处理机构。本发明实现了对电芯的充分散热，提高了对电芯的散热效率，防止了外界的灰尘进入，影响电芯的工作以及散热程度，确保了电芯的工作效率，并且利用刷毛对电芯外表面泄露的电解液进行处理，防止电解液与水反应生成HF气体对电芯的外壳造成腐蚀，对电芯进行了良好的保护，延长了电芯的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电池PACK箱体技术领域，尤其涉及一种组合式电池PACK箱体。
背景技术
组合式电池PACK箱体是一种包含多个电池单元的模块化电池系统，这些电池单元经过连接和组装，形成一个整体结构。该结构通常由电池模块、支架、散热器、电池管理系统等组成，以实现高效率的能量存储和释放。电池PACK是一种由多个电池单元组装而成的模块化电池系统，通常具有较高的能量密度和功率密度，可用于驱动电动工具、电动车辆等设备。它包括电池单元、连接器、保护电路、电池管理系统和外壳等部分，以实现高效率的能量转换和管理。
目前，动力电池对电动汽车的工作性能影响严重，高温快速充放电模式下需要对电池进行快速降温，低温环境需要合理的预热，以保证电池处于适宜的温度中。依据电池的性能，如果PACK箱设计中能保证温度稳定在15℃～45℃各方面能发挥最好，但是我们所面临的环境温度通常是-30℃～55℃，风冷和自然冷却都无法满足其使用条件与要求，并且电池PACK箱体内的电芯在长期工作时，会存在电解液泄露的情况，而电解液与空气中的水分会发生反应生成强腐蚀性气体HF，再与铝反应最终造成电芯的表面腐蚀，影响电芯的使用寿命以及使用安全。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中散热不充分以及电解液存在泄露对电芯造成腐蚀的问题，而提出的一种组合式电池PACK箱体。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种组合式电池PACK箱体，包括固定壳，所述固定壳的顶部外围插接有外壳，所述外壳的顶部插接有顶板，所述外壳的内圈开设有安装槽，所述安装槽的内侧壁安装有电芯；
还包括：
吹气机构，所述吹气机构安装在固定壳的顶端中部位置，用于对电芯进行散热；
升降机构，所述升降机构安装在固定壳上，在吹气机构的作用下转动；
冷却机构，所述冷却机构安装在固定壳的内侧壁上，且冷却机构在吹气机构的作用下循环抽送冷却液；
处理机构，所述处理机构安装在电芯之间，用于在升降机构的作用下沿电芯的外表面滑动，对电芯的外表面进行处理，并且冷却机构抽送的冷却液在处理机构内流动。
为了将外界空气抽取至电芯对电芯进行散热，以及防止外界灰尘污染电芯，优选地，所述吹气机构包括电机、固定架、转轴、滤网、扇叶和主动锥齿轮；所述电机的底部与固定架的顶端中部位置固定连接，所述固定架的中部位置与转轴转动连接，且转轴贯穿固定架的中部位置，所述滤网的中部位置与转轴的外侧壁转动连接，所述扇叶的内侧壁与转轴的外侧壁固定连接，所述主动锥齿轮的内侧壁与转轴的外侧壁固定连接。
为了确保处理机构对电芯的有效散热以及对电解液的有效处理，优选地，所述升降机构包括传动锥齿轮、传动杆、连接锥齿轮、转动锥齿轮和往复丝杆；所述传动锥齿轮的内侧壁与传动杆的外侧壁一端固定连接，所述传动杆的外侧壁另一端与连接锥齿轮的内侧壁固定连接，所述连接锥齿轮的外侧壁与转动锥齿轮的外侧壁相啮合，所述转动锥齿轮的内侧壁与往复丝杆的外侧壁固定连接。
为了保证处理机构内冷却液的循环流通，优选地，所述冷却机构包括水箱、滑板、往复丝杠、排水管和抽水管；所述水箱的内侧壁与滑板的外侧壁滑动连接且相互贴合，所述滑板的内侧壁与往复丝杠的外侧壁通过螺纹相连接，所述排水管的一端与水箱的外侧壁固定连接，所述抽水管的一端与水箱的外侧壁固定连接。
为了保证对电芯的散热效率以及防止电解液对电芯造成腐蚀，优选地，所述处理机构包括处理架、流通槽和刷毛；所述处理架的中部位置开设有流通槽，所述刷毛固定连接在处理架的两侧。
为了实现该箱体的组装，进一步地，所述安装槽还开设在固定壳的圆柱面上，所述顶板的内侧壁与固定壳相卡接，所述电芯的顶部和底部与固定壳的顶部以及顶板的底部相贴合。
为了保证吹气机构的稳定工作，进一步地，所述滤网的外侧壁与固定壳的内侧壁固定连接，所述转轴的外侧壁以及底部与固定壳转动连接，所述主动锥齿轮安装在固定壳的侧壁内部。
为了对驱动机构的动力进行传输，使得处理机构能够上下移动，进一步地，所述传动锥齿轮的外侧壁与主动锥齿轮的外侧壁相啮合，所述传动杆的外侧壁与固定壳的侧壁内部转动连接，所述往复丝杆的外侧壁以及底部与固定壳的侧壁内部转动连接。
为了确保水箱内的冷却液能够循环进入处理机构内，进一步地，所述往复丝杠安装在转轴的外侧壁上，所述水箱安装在固定壳的内侧壁底部。
为了确保处理机构内的冷却液得到更换以及处理机构的上下滑动，进一步地，所述排水管远离水箱的一端与处理架的端部固定连接，所述抽水管远离水箱的一端与处理架的端部固定连接，所述刷毛与电芯的侧壁相贴合，所述处理架的外侧壁与外壳的内侧壁以及固定壳的侧壁滑动连接，所述处理架与往复丝杆通过螺纹相连接。
与现有技术相比，本发明提供了一种组合式电池PACK箱体，具备以下有益效果：
1、该组合式电池PACK箱体，通过吹气机构和冷却机构的配合使用，通过吹气机构将外界空气过滤后吹入固定壳内，并在水箱内冷却液进一步冷却后作用在外壳和固定壳上安装的电芯上，实现了对电芯的充分散热，提高了对电芯的散热效率，防止了外界的灰尘进入，影响电芯的工作以及散热程度，确保了电芯的工作效率，延长了电芯的使用寿命。
2、该组合式电池PACK箱体，通过吹气机构、冷却机构、升降机构和处理机构的配合使用，吹气机构的工作将会使得冷却机构循环将冷却机构内的冷却液注入抽出处理机构，并且冷却机构在升降机构的升降条件下对电芯之间的空气进行充分散热，进一步提高了对电芯的散热效率，与此同时，处理机构的升降将会利用刷毛对电芯外表面泄露的电解液进行处理，防止电解液与水反应生成HF气体对电芯的外壳造成腐蚀，对电芯进行了良好的保护，延长了电芯的使用寿命。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明实现了对电芯的充分散热，提高了对电芯的散热效率，防止了外界的灰尘进入，影响电芯的工作以及散热程度，确保了电芯的工作效率，并且利用刷毛对电芯外表面泄露的电解液进行处理，防止电解液与水反应生成HF气体对电芯的外壳造成腐蚀，对电芯进行了良好的保护，延长了电芯的使用寿命。
附图说明
图1为本发明提出的一种组合式电池PACK箱体的三维立体结构示意图；
图2为本发明提出的一种组合式电池PACK箱体的三维立体局部剖开结构示意图；
图3为本发明提出的一种组合式电池PACK箱体的中部剖开结构示意图；
图4为本发明提出的一种组合式电池PACK箱体的图3中A处放大结构示意图；
图5为本发明提出的一种组合式电池PACK箱体的处理机构中部剖开结构示意图；
图6为本发明提出的一种组合式电池PACK箱体的吹气机构、升降机构、冷却机构和处理机构三维立体结构示意图；
图7为本发明提出的一种组合式电池PACK箱体的吹气机构、升降机构、冷却机构和处理机构三维立体底部结构示意图；
图8为本发明提出的一种组合式电池PACK箱体的处理机构剖开结构示意图。
图中：1、固定壳；2、外壳；3、顶板；4、电芯；5、安装槽；6、吹气机构；61、电机；62、固定架；63、转轴；64、滤网；65、扇叶；66、主动锥齿轮；7、升降机构；71、传动锥齿轮；72、传动杆；73、连接锥齿轮；74、转动锥齿轮；75、往复丝杆；8、冷却机构；81、水箱；82、滑板；83、往复丝杠；84、排水管；85、抽水管；9、处理机构；91、处理架；92、流通槽；93、刷毛。
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-图3，一种组合式电池PACK箱体，包括固定壳1，固定壳1的顶部外围插接有外壳2，外壳2的顶部插接有顶板3，外壳2的内圈开设有安装槽5，安装槽5的内侧壁安装有电芯4，安装槽5还开设在固定壳1的圆柱面上，顶板3的内侧壁与固定壳1相卡接，电芯4的顶部和底部与固定壳1的顶部以及顶板3的底部相贴合；
需要说明的是，通过上述结构的设置，实现了电池PACK箱体的组装和拆卸，并且扩大了电芯4之间的间距，减弱了电芯4之间存在的电磁干扰。
参照图1-图3、图6、图7，吹气机构6，吹气机构6安装在固定壳1的顶端中部位置，用于对电芯4进行散热，吹气机构6包括电机61、固定架62、转轴63、滤网64、扇叶65和主动锥齿轮66；电机61的底部与固定架62的顶端中部位置固定连接，固定架62的中部位置与转轴63转动连接，且转轴63贯穿固定架62的中部位置，滤网64的中部位置与转轴63的外侧壁转动连接，扇叶65的内侧壁与转轴63的外侧壁固定连接，主动锥齿轮66的内侧壁与转轴63的外侧壁固定连接，滤网64的外侧壁与固定壳1的内侧壁固定连接，转轴63的外侧壁以及底部与固定壳1转动连接，主动锥齿轮66安装在固定壳1的侧壁内部；
需要说明的是，通过上述结构的设置，实现了对进入固定壳1内的空气进行有效的过滤，防止空气中的灰尘粘附在电芯4的外表面，导致电芯4在充放电时内部热量无法散发，影响电芯4的使用寿命。
参照图4、图6、图7，升降机构7，升降机构7安装在固定壳1上，在吹气机构6的作用下转动，升降机构7包括传动锥齿轮71、传动杆72、连接锥齿轮73、转动锥齿轮74和往复丝杆75；传动锥齿轮71的内侧壁与传动杆72的外侧壁一端固定连接，传动杆72的外侧壁另一端与连接锥齿轮73的内侧壁固定连接，连接锥齿轮73的外侧壁与转动锥齿轮74的外侧壁相啮合，转动锥齿轮74的内侧壁与往复丝杆75的外侧壁固定连接，传动锥齿轮71的外侧壁与主动锥齿轮66的外侧壁相啮合，传动杆72的外侧壁与固定壳1的侧壁内部转动连接，往复丝杆75的外侧壁以及底部与固定壳1的侧壁内部转动连接；
需要说明的是，通过上述结构的设置，实现了对吹气机构6产生的动力的传输，从而使得处理机构9能够沿电芯4的外表面循环上下滑动，对电芯4的外表面的灰尘以及电解液进行清理。
参照图6、图7，冷却机构8，冷却机构8安装在固定壳1的内侧壁上，且冷却机构8在吹气机构6的作用下循环抽送冷却液，冷却机构8包括水箱81、滑板82、往复丝杠83、排水管84和抽水管85；水箱81的内侧壁与滑板82的外侧壁滑动连接且相互贴合，滑板82的内侧壁与往复丝杠83的外侧壁通过螺纹相连接，排水管84的一端与水箱81的外侧壁固定连接，抽水管85的一端与水箱81的外侧壁固定连接，往复丝杠83安装在转轴63的外侧壁上，水箱81安装在固定壳1的内侧壁底部；
需要说明的是，通过水箱81内设置的冷却液实现了对进入固定壳1内的空气的一定程度的降温，从而使得空气具有更低的温度，能够带着电芯4散发的更多的热量，此外排水管84只能将水箱81内的冷却液输送至流通槽92内，而抽水管85只能将流通槽92内的冷却液抽入水箱81内，从而实现对流通槽92内冷却液的更换以确保流通槽92内冷却液的冷却效率。
参照图6-图8，处理机构9，处理机构9安装在电芯4之间，用于在升降机构7的作用下沿电芯4的外表面滑动，对电芯4的外表面进行处理，并且冷却机构8抽送的冷却液在处理机构9内流动，处理机构9包括处理架91、流通槽92和刷毛93；处理架91的中部位置开设有流通槽92，刷毛93固定连接在处理架91的两侧，排水管84远离水箱81的一端与处理架91的端部固定连接，抽水管85远离水箱81的一端与处理架91的端部固定连接，刷毛93与电芯4的侧壁相贴合，处理架91的外侧壁与外壳2的内侧壁以及固定壳1的侧壁滑动连接，处理架91与往复丝杆75通过螺纹相连接；
需要说明的是，通过上述结构的设置，进一步提高了对电芯4的散热效率，并且同时能够对电芯4外表面附着的灰尘以及电芯4泄露的电解液进行处理，防止灰尘的附着影响电芯4的散热，防止电解液的泄露对电芯4造成腐蚀，对电芯4进行了良好的保护，延长了电芯4的使用寿命。
本发明中，使用时，首先将外壳2插接在固定壳1的顶部，然后将电芯4插入安装槽5内，这时便可将顶板3与外壳2相插接，并与固定壳1相卡接，同时使得电芯4的极耳伸出顶板3；
然后便可启动电机61，使得转轴63带动扇叶65转动，将外界空气经过滤网64过滤后抽入固定壳1内，并通过水箱81内的冷却液进行降温后，进入安装有电芯4的部位，然后排出；
在此过程中，转轴63的转动将会通过主动锥齿轮66带动传动锥齿轮71转动，进而通过传动杆72、连接锥齿轮73和转动锥齿轮74带动往复丝杆75转动，使得处理架91沿电芯4的外表面上下滑动，使得刷毛93对电芯4外表面静置时存在的灰尘清理下来，还能够将电芯4泄露外表面附着的电解液清理下来，防止电解液与空气中的水反应生成HF气体对电芯4造成腐蚀，对电芯4进行了良好的保护，延长了电芯4的使用寿命；
并且在此过程中，转轴63的转动还会带动往复丝杠83转动，使得滑板82沿水箱81的内侧壁上下滑动，滑板82从上向下滑动时，将水箱81内的冷却液通过排水管84挤压进入流通槽92内，而滑板82从下向上滑动时，将流通槽92内的冷却液抽入水箱81内，如此实现对流通槽92内冷却液的更换，以确保流通槽92内冷却液的冷却质量，在前序步骤的基础上，当处理架91沿电芯4的外表面进行滑动时，由于流通槽92内冷却液的存在将会进一步对扇叶65抽取进入电芯4之间的空气进行进一步的散热，进一步提高了对电芯4的散热效率，从而确保了电芯4能够处于最佳的工作温度，延长了电芯4的使用寿命。
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 (10)
1.一种组合式电池PACK箱体，包括固定壳（1），其特征在于，所述固定壳（1）的顶部外围插接有外壳（2），所述外壳（2）的顶部插接有顶板（3），所述外壳（2）的内圈开设有安装槽（5），所述安装槽（5）的内侧壁安装有电芯（4）；
还包括：
吹气机构（6），所述吹气机构（6）安装在固定壳（1）的顶端中部位置，用于对电芯（4）进行散热；
升降机构（7），所述升降机构（7）安装在固定壳（1）上，在吹气机构（6）的作用下转动；
冷却机构（8），所述冷却机构（8）安装在固定壳（1）的内侧壁上，且冷却机构（8）在吹气机构（6）的作用下循环抽送冷却液；
处理机构（9），所述处理机构（9）安装在电芯（4）之间，用于在升降机构（7）的作用下沿电芯（4）的外表面滑动，对电芯（4）的外表面进行处理，并且冷却机构（8）抽送的冷却液在处理机构（9）内流动。
2.根据权利要求1所述的一种组合式电池PACK箱体，其特征在于，所述吹气机构（6）包括电机（61）、固定架（62）、转轴（63）、滤网（64）、扇叶（65）和主动锥齿轮（66）；所述电机（61）的底部与固定架（62）的顶端中部位置固定连接，所述固定架（62）的中部位置与转轴（63）转动连接，且转轴（63）贯穿固定架（62）的中部位置，所述滤网（64）的中部位置与转轴（63）的外侧壁转动连接，所述扇叶（65）的内侧壁与转轴（63）的外侧壁固定连接，所述主动锥齿轮（66）的内侧壁与转轴（63）的外侧壁固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种组合式电池PACK箱体，其特征在于，所述升降机构（7）包括传动锥齿轮（71）、传动杆（72）、连接锥齿轮（73）、转动锥齿轮（74）和往复丝杆（75）；所述传动锥齿轮（71）的内侧壁与传动杆（72）的外侧壁一端固定连接，所述传动杆（72）的外侧壁另一端与连接锥齿轮（73）的内侧壁固定连接，所述连接锥齿轮（73）的外侧壁与转动锥齿轮（74）的外侧壁相啮合，所述转动锥齿轮（74）的内侧壁与往复丝杆（75）的外侧壁固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种组合式电池PACK箱体，其特征在于，所述冷却机构（8）包括水箱（81）、滑板（82）、往复丝杠（83）、排水管（84）和抽水管（85）；所述水箱（81）的内侧壁与滑板（82）的外侧壁滑动连接且相互贴合，所述滑板（82）的内侧壁与往复丝杠（83）的外侧壁通过螺纹相连接，所述排水管（84）的一端与水箱（81）的外侧壁固定连接，所述抽水管（85）的一端与水箱（81）的外侧壁固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种组合式电池PACK箱体，其特征在于，所述处理机构（9）包括处理架（91）、流通槽（92）和刷毛（93）；所述处理架（91）的中部位置开设有流通槽（92），所述刷毛（93）固定连接在处理架（91）的两侧。
6.根据权利要求1所述的一种组合式电池PACK箱体，其特征在于，所述安装槽（5）还开设在固定壳（1）的圆柱面上，所述顶板（3）的内侧壁与固定壳（1）相卡接，所述电芯（4）的顶部和底部与固定壳（1）的顶部以及顶板（3）的底部相贴合。
7.根据权利要求2所述的一种组合式电池PACK箱体，其特征在于，所述滤网（64）的外侧壁与固定壳（1）的内侧壁固定连接，所述转轴（63）的外侧壁以及底部与固定壳（1）转动连接，所述主动锥齿轮（66）安装在固定壳（1）的侧壁内部。
8.根据权利要求3所述的一种组合式电池PACK箱体，其特征在于，所述传动锥齿轮（71）的外侧壁与主动锥齿轮（66）的外侧壁相啮合，所述传动杆（72）的外侧壁与固定壳（1）的侧壁内部转动连接，所述往复丝杆（75）的外侧壁以及底部与固定壳（1）的侧壁内部转动连接。
9.根据权利要求4所述的一种组合式电池PACK箱体，其特征在于，所述往复丝杠（83）安装在转轴（63）的外侧壁上，所述水箱（81）安装在固定壳（1）的内侧壁底部。
10.根据权利要求5所述的一种组合式电池PACK箱体，其特征在于，所述排水管（84）远离水箱（81）的一端与处理架（91）的端部固定连接，所述抽水管（85）远离水箱（81）的一端与处理架（91）的端部固定连接，所述刷毛（93）与电芯（4）的侧壁相贴合，所述处理架（91）的外侧壁与外壳（2）的内侧壁以及固定壳（1）的侧壁滑动连接，所述处理架（91）与往复丝杆（75）通过螺纹相连接。
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