CN120073143B - 一种带有散热功能的锂离子电池组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池组技术领域，且公开了一种带有散热功能的锂离子电池组，包括安装在若干锂电池包外部的电池组外壳和电池组盖，电池组外壳、底面的中部和电池组盖底面的中部均固定连接有温度传感器，电池组外壳的内壁固定连接有垫高架，若干锂电池包均位于垫高架的内部，电池组外壳两端的侧壁均贯穿开设有散热口。该种带有散热功能的锂离子电池组，当需要对电池组外壳内部锂电池包进行散热时，只需通过散热机构将电池组外壳内部热气从散热口吹到外部环境中即可，方便快捷易操作；可以将若干锂电池包处于悬空状态，从而方便电池组外壳内部的空气流通，不仅方便温度传感器的温度监测，还可以提高散热效果。

Description

一种带有散热功能的锂离子电池组

技术领域

本发明涉及电池组技术领域，具体为一种带有散热功能的锂离子电池组。

背景技术

锂离子电池组是由一个或多个锂离子电池组合而成的电源系统，通常还包含了管理电池充放电过程的电路。锂离子电池因其高能量密度、长寿命和轻量化等优点而被广泛应用于各种便携式电子设备（如手机、笔记本电脑）、电动车、航空航天等领域。

目前公告号为CN222071989U的专利公开了一种锂离子电池及电池组，包括电芯组，所述电芯组的外侧设置有对电芯组进行绝缘保护的绝缘膜，所述绝缘膜的外侧设置有依次设置有橡胶板和铝壳，该锂离子电池组，通过设置的非牛顿流体能够提高护板受到撞击以及受到尖锐物品刺击时的防护性能，而通过设置的橡胶板与蜂窝层能够对撞击进行缓冲，同时在尖锐物品刺击时能够对尖锐物外壁进行密封，减少空气流动，降低电芯组出现着火的情况，通过上述方式能够提高对电芯组的保护性能，避免对锂电池组的正常使用造成影响。

但是上述的锂离子电池组在实际使用过程中，仍然存在如下问题：

锂离子电池的理想工作温度范围通常在20°C至30°C之间。若温度超出此范围升高，电池内部的化学反应速率会显著加快，这不仅可能导致过热现象，还会影响其充放电效率，并造成电池容量暂时性的减少。然而，当前多数锂离子电池组主要依赖散热翅片进行热量管理，缺乏更有效的主动散热机制，导致整体散热效果差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种带有散热功能的锂离子电池组，可以对电池组外壳和电池组盖内部的若干锂电池包进行温度监测并及时散出热量。

为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种带有散热功能的锂离子电池组，包括安装在若干锂电池包外部的电池组外壳和电池组盖，电池组外壳、底面的中部和电池组盖底面的中部均固定连接有温度传感器，电池组外壳的内壁固定连接有垫高架，若干锂电池包均位于垫高架的内部，电池组外壳两端的侧壁均贯穿开设有散热口，电池组外壳两端的内壁均连接有支撑组件和散热机构，两个支撑组件的内部均连接有升降机构，两个升降机构的内部均连接有密封组件，密封组件的另一端与散热机构连接，散热机构的下端连接有集尘组件，散热机构与散热口匹配对齐。

进一步地，支撑组件包括四个支撑块，四个支撑块的一端均与电池组外壳内壁的一侧固定连接，升降机构与四个支撑块连接。

进一步地，升降机构包括滑杆、丝杆和升降电机，升降电机的外壁与其中一个支撑块的侧壁固定连接，升降电机的输出轴与丝杆的一端固定连接，丝杆和滑杆平行设置，丝杆两端的外壁分别与两个支撑块的内壁转动连接，滑杆两端的外壁分别与另外两个支撑块的内部固定连接，密封组件的两端分别与丝杆和滑杆连接。

进一步地，散热机构包括支撑盒、十字支架、防尘组件和吹风组件，支撑盒的一侧与电池组外壳内壁的一侧固定连接，支撑盒的侧壁贯穿开设有通口，通口与散热口匹配对齐，十字支架的四端均与通口远离散热口一端的内壁固定连接，十字支架的中部与吹风组件连接，防尘组件与支撑盒连接，并且防尘组件位于十字支架和散热口之间，密封组件位于防尘组件的两侧，支撑盒的底面与集尘组件连接，且密封组件和防尘组件与集尘组件匹配对齐。

进一步地，吹风组件包括散热电机和扇叶，散热电机的外壁与十字支架中部的侧壁固定连接，散热电机的输出轴与扇叶的中心轴固定连接，散热电机和扇叶均位于十字支架和防尘组件之间。

进一步地，防尘组件包括支撑框、防尘网和两个插块，支撑盒靠近散热口一端的上表面贯穿开设有升降口，升降口上端的两侧均开设有插口，支撑框的内壁与防尘网的外壁固定连接，支撑框上端的两侧分别与两个插块固定连接，两个插块分别通过两个一号螺栓与两个插口紧固连接，支撑框两侧的外壁分别与升降口两侧的内壁滑动连接，支撑框、防尘网和两个插块位于散热口和扇叶之间，密封组件位于支撑框、防尘网和两个插块的两侧。

进一步地，密封组件包括升降板和两个密封板，升降板的两端分别套设在丝杆和滑杆的外壁，升降板的内壁与丝杆的外壁螺纹连接，升降板的内壁与滑杆的外壁滑动连接，升降板的底面与两个密封板的上端固定连接，两个密封板的侧壁均与升降口的内壁滑动连接，两个密封板分别位于支撑框、防尘网和两个插块的两侧，升降板的上表面贯穿开设有更换口，更换口位于支撑框、防尘网和两个插块的正上方。

进一步地，两个密封板的下端均固定连接有清理刷，两个清理刷分别与支撑框和防尘网的两侧滑动连接。

进一步地，集尘组件包括底盒、集尘盒和把手，底盒的上表面与支撑盒的底面固定连接，底盒的上表面贯穿开设有落灰口，落灰口的内壁转动有挡风板，挡风板两端的转轴外壁均套设有扭力弹簧，两个扭力弹簧的两端分别与挡风板的外壁和落灰口的内壁固定连接，落灰口与升降口匹配对齐，集尘盒的外壁与底盒的内壁滑动连接，集尘盒位于底盒外部的一端与把手固定连接。

进一步地，集尘盒靠近把手一端的两侧均固定连接有卡块，底盒靠近把手一端的两侧均开设有卡口，两个卡块分别通过两个二号螺栓与两个卡口紧固连接。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

该种带有散热功能的锂离子电池组，通过在电池组外壳内部的两端均开设散热口，又在电池组外壳内部的两端设置两个与散热口相匹配的散热机构，当需要对电池组外壳内部锂电池包进行散热时，只需通过散热机构将电池组外壳内部热气从散热口吹到外部环境中即可，方便快捷易操作。

该种带有散热功能的锂离子电池组，通过在电池组外壳内部设置垫高架，可以将若干锂电池包处于悬空状态，从而方便电池组外壳内部的空气流通，不仅方便温度传感器的温度监测，还可以提高散热效果。

该种带有散热功能的锂离子电池组，通过在散热机构与散热口之间设置密封组件，可以在锂离子电池组处于低温环境中时，能够将散热口密封挡住，从而提高电池组外壳内部锂电池包的温度，避免外部低温进入到电池组外壳内部。

该种带有散热功能的锂离子电池组，通过在电池组外壳和密封组件之间设置升降机构，可以根据温度传感器监测到的温度，自动升降密封组件，无需人为控制，更加智能化。

附图说明

图1为本发明的整体外观示意图；

图2为本发明电池组外壳和电池组盖的剖面示意图；

图3为本发明电池组外壳、锂电池包和电池组盖等部件的爆炸示意图；

图4为本发明集尘组件、升降机构和散热机构等部件的详细连接示意图；

图5为本发明图4中各个部件的剖面示意图；

图6为本发明图5中各个部件另一个视角的示意图；

图7为本发明图6中A处的放大示意图；

图8为本发明散热机构的详细连接示意图；

图9为本发明图8中B处的放大示意图；

图10为本发明升降机构和密封组件等部件的详细连接示意图；

图11为本发明挡风板的外观示意图。

图中：1、电池组外壳；2、电池组盖；3、散热口；4、支撑盒；5、密封板；6、锂电池包；7、垫高架；8、温度传感器；9、底盒；10、集尘盒；11、升降板；12、更换口；13、滑杆；14、支撑块；15、丝杆；16、升降电机；17、十字支架；18、散热电机；19、扇叶；20、通口；21、卡块；22、把手；23、支撑框；24、清理刷；25、落灰口；26、升降口；27、卡口；28、插口；29、防尘网；30、插块；31、挡风板；32、扭力弹簧。

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。

请参阅图1-图10，一种带有散热功能的锂离子电池组，包括安装在若干锂电池包6外部的电池组外壳1和电池组盖2，电池组外壳1、底面的中部和电池组盖2底面的中部均固定连接有温度传感器8，电池组外壳1的内壁固定连接有垫高架7，若干锂电池包6均位于垫高架7的内部，电池组外壳1两端的侧壁均贯穿开设有散热口3，电池组外壳1两端的内壁均连接有支撑组件和散热机构，两个支撑组件的内部均连接有升降机构，两个升降机构的内部均连接有密封组件，密封组件的另一端与散热机构连接，散热机构的下端连接有集尘组件，散热机构与散热口3匹配对齐。

如图1至图10所示，本发明中的带有散热功能的锂离子电池组在使用时，可以按照如下步骤进行：

步骤一：将若干锂电池包6安装在电池组外壳1内部的垫高架7上，通过垫高架7给若干锂电池包6提供一个高度，从而方便电池组外壳1和电池组盖2内部的空气流通，随后将若干锂电池包6按照接线要求实现串联，最后通过螺栓将电池组盖2与电池组外壳1之间锁紧，之后将锂电池包6露出的最后两端与外部设备相连接即可。

步骤二：在锂离子电池组正常使用期间，位于电池组外壳1内部两端的两个散热机构，会将锂电池包6发出热量经由两个散热口3吹到电池组外壳1外部，从而可以实现电池组外壳1内部的散热。

步骤三：在锂离子电池组使用期间，有可能会处于一个环境较冷的区域，此时为了避免低温对电池组外壳1内部锂电池包6造成影响，可以在温度传感器8监测到电池组外壳1内部温度处于设定温度之下时（例如刚启动，锂电池包6还没有发生较高的热量），此时可以通过升降机构控制密封组件下降，从而可以将散热机构和散热口3之间的连通口密封住，进而可以避免外部的低温进入电池组外壳1内部，对锂电池包6造成损伤。

步骤四：当温度传感器8监测到电池组外壳1内部温度达到设定标准时，此时通过升降机构控制密封组件升起，进而可以再次实现电池组外壳1与外部环境之间的连通，且此时因为锂电池包6已经完全工作，并且会发生热量，故可以自行保温，并且还可以配合散热机构进行降温，从而保证锂电池包6能够始终处于标准温度。

此处需要特别说明的是：上述提到的锂电池包6、电池组外壳1和电池组盖2均为现有锂离子电池组内部的成熟技术，故此处不对其做详细说明。

作为本发明的一种优选方案，支撑组件包括四个支撑块14，四个支撑块14的一端均与电池组外壳1内壁的一侧固定连接，升降机构与四个支撑块14连接。

更具体地来说，通过设置支撑块14，可以给升降机构提供支撑，同时在升降机构控制密封组件升降时，提供升降的轨迹限制，不至于发生倾斜或者偏移。

作为本发明的一种优选方案，升降机构包括滑杆13、丝杆15和升降电机16，升降电机16的外壁与其中一个支撑块14的侧壁固定连接，升降电机16的输出轴与丝杆15的一端固定连接，丝杆15和滑杆13平行设置，丝杆15两端的外壁分别与两个支撑块14的内壁转动连接，滑杆13两端的外壁分别与另外两个支撑块14的内部固定连接，密封组件的两端分别与丝杆15和滑杆13连接。

更具体地来说，当需要控制密封组件升降时，只需开启升降电机16，升降电机16的输出轴会带着丝杆15转动，之后丝杆15配合滑杆13，即可带着丝杆15和滑杆13之间连接着的密封组件升降。

作为本发明的一种优选方案，散热机构包括支撑盒4、十字支架17、防尘组件和吹风组件，支撑盒4的一侧与电池组外壳1内壁的一侧固定连接，支撑盒4的侧壁贯穿开设有通口20，通口20与散热口3匹配对齐，十字支架17的四端均与通口20远离散热口3一端的内壁固定连接，十字支架17的中部与吹风组件连接，防尘组件与支撑盒4连接，并且防尘组件位于十字支架17和散热口3之间，密封组件位于防尘组件的两侧，支撑盒4的底面与集尘组件连接，且密封组件和防尘组件与集尘组件匹配对齐。

更具体地来说，当需要对电池组外壳1 内部进行散热时，只需开启吹风组件，吹风组件启动后，即可将电池组外壳1内部的热量经由支撑盒4的通口20吹向防尘组件，随后再经由防尘组件从散热口3内排到外部环境中。

作为本发明的一种优选方案，吹风组件包括散热电机18和扇叶19，散热电机18的外壁与十字支架17中部的侧壁固定连接，散热电机18的输出轴与扇叶19的中心轴固定连接，散热电机18和扇叶19均位于十字支架17和防尘组件之间。

更具体地来说，当需要对电池组外壳1内部散热时，装修开启散热电机18，散热电机18启动后，输出轴即可带着扇叶19转动，扇叶19转动，即可从电池组外壳1内部抽取热空气，并将热空气吹到外部环境中。

作为本发明的一种优选方案，防尘组件包括支撑框23、防尘网29和两个插块30，支撑盒4靠近散热口3一端的上表面贯穿开设有升降口26，升降口26上端的两侧均开设有插口28，支撑框23的内壁与防尘网29的外壁固定连接，支撑框23上端的两侧分别与两个插块30固定连接，两个插块30分别通过两个一号螺栓与两个插口28紧固连接，支撑框23两侧的外壁分别与升降口26两侧的内壁滑动连接，支撑框23、防尘网29和两个插块30位于散热口3和扇叶19之间，密封组件位于支撑框23、防尘网29和两个插块30的两侧。

更具体地来说，通过设置防尘组件，可以在不影响到电池组外壳1内部散热的前提下，还可以避免外部环境中的灰尘或者毛絮等杂质从散热口3进入到电池组外壳1内部。

另外，防尘网29在使用一段时间后，其表面会粘连一定程度的灰尘或者毛絮，甚至是防尘网29自身发生损坏，此时可以通过松开两个插块30和两个插口28之间的螺栓，从而将支撑框23、防尘网29和两个插块30全部一起从升降口26内抽出，从而可以对支撑框23、防尘网29和两个插块30进行维修或者更换。

作为本发明的一种优选方案，密封组件包括升降板11和两个密封板5，升降板11的两端分别套设在丝杆15和滑杆13的外壁，升降板11的内壁与丝杆15的外壁螺纹连接，升降板11的内壁与滑杆13的外壁滑动连接，升降板11的底面与两个密封板5的上端固定连接，两个密封板5的侧壁均与升降口26的内壁滑动连接，两个密封板5分别位于支撑框23、防尘网29和两个插块30的两侧，升降板11的上表面贯穿开设有更换口12，更换口12位于支撑框23、防尘网29和两个插块30的正上方。

更具体地来说，当丝杆15转动时，此时与其相连的升降板11会在丝杆15和滑杆13的作用下实现升降，进而与升降板11相连的两个密封板5也会一起升降，从而可以将通口20与散热口3之间的连通处进行密封或者打开。

作为本发明的一种优选方案，两个密封板5的下端均固定连接有清理刷24，两个清理刷24分别与支撑框23和防尘网29的两侧滑动连接。

更具体地来说，在散热机构对电池组外壳1内部进行散热期间，会因为静电或者其他原因，有外部一些灰尘或者毛絮等粘连在防尘网29上，从而降低电池组外壳1内部的散热效果，此时可以在丝杆15控制两个密封板5升降期间，对粘连在防尘网29表面两侧的灰尘或者其他杂物进行清理，并将清理后的杂物刮到集尘组件内部进行收集。

作为本发明的一种优选方案，集尘组件包括底盒9、集尘盒10和把手22，底盒9的上表面与支撑盒4的底面固定连接，底盒9的上表面贯穿开设有落灰口25，落灰口25的内壁转动有挡风板31，挡风板31两端的转轴外壁均套设有扭力弹簧32，两个所述扭力弹簧32的两端分别与挡风板31的外壁和落灰口25的内壁固定连接，落灰口25与升降口26匹配对齐，集尘盒10的外壁与底盒9的内壁滑动连接，集尘盒10位于底盒9外部的一端与把手22固定连接。

更具体地来说，当两个清理刷24下降时，会先抵在落灰口25内侧的挡风板31上表面，随后清理刷24继续下降，会将挡风板31通过转动连接的方式压到集尘盒10内，而随着挡风板31被顶走，清理刷24刮下的粘连在防尘网29表面的灰尘或者其他杂物，即可从落灰口25落到集尘盒10内进行收集，之后清理刷24上升时，挡风板31又会在内部扭力弹簧32的作用下再次转回到落灰口25内，从而可以隔断集尘盒10和升降口26之间的连通。

作为本发明的一种优选方案，集尘盒10靠近把手22一端的两侧均固定连接有卡块21，底盒9靠近把手22一端的两侧均开设有卡口27，两个卡块21分别通过两个二号螺栓与两个卡口27紧固连接。

更具体地来说，当使用一段时间后对电池组外壳1内部进行检修时，可以松开卡块21和卡口27之间的螺栓，从而可以将集尘盒10从底盒9内部抽出，并对位于集尘盒10内部的杂物进行清理即可，方便易操作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种带有散热功能的锂离子电池组，包括安装在若干锂电池包（6）外部的电池组外壳（1）和电池组盖（2），其特征在于：所述电池组外壳（1）、底面的中部和电池组盖（2）底面的中部均固定连接有温度传感器（8），所述电池组外壳（1）的内壁固定连接有垫高架（7），若干所述锂电池包（6）均位于垫高架（7）的内部，所述电池组外壳（1）两端的侧壁均贯穿开设有散热口（3），所述电池组外壳（1）两端的内壁均连接有支撑组件和散热机构，两个所述支撑组件的内部均连接有升降机构，两个所述升降机构的内部均连接有密封组件，所述密封组件的另一端与散热机构连接，所述散热机构的下端连接有集尘组件，所述散热机构与散热口（3）匹配对齐；

所述散热机构包括支撑盒（4）、十字支架（17）、防尘组件和吹风组件，所述支撑盒（4）的一侧与电池组外壳（1）内壁的一侧固定连接，所述支撑盒（4）的侧壁贯穿开设有通口（20），所述通口（20）与散热口（3）匹配对齐，所述十字支架（17）的四端均与通口（20）远离散热口（3）一端的内壁固定连接，所述十字支架（17）的中部与吹风组件连接，所述防尘组件与支撑盒（4）连接，并且所述防尘组件位于十字支架（17）和散热口（3）之间，所述密封组件位于防尘组件的两侧，所述支撑盒（4）的底面与集尘组件连接，且密封组件和防尘组件与集尘组件匹配对齐；

所述防尘组件包括支撑框（23）、防尘网（29）和两个插块（30），所述支撑盒（4）靠近散热口（3）一端的上表面贯穿开设有升降口（26）；

所述密封组件包括升降板（11）和两个密封板（5），所述升降板（11）的两端分别套设在丝杆（15）和滑杆（13）的外壁，所述升降板（11）的内壁与丝杆（15）的外壁螺纹连接，所述升降板（11）的内壁与滑杆（13）的外壁滑动连接，所述升降板（11）的底面与两个密封板（5）的上端固定连接，两个所述密封板（5）的侧壁均与升降口（26）的内壁滑动连接，两个所述密封板（5）分别位于支撑框（23）、防尘网（29）和两个插块（30）的两侧，所述升降板（11）的上表面贯穿开设有更换口（12），所述更换口（12）位于支撑框（23）、防尘网（29）和两个插块（30）的正上方。

2.根据权利要求1所述的一种带有散热功能的锂离子电池组，其特征在于：所述支撑组件包括四个支撑块（14），四个所述支撑块（14）的一端均与电池组外壳（1）内壁的一侧固定连接，所述升降机构与四个支撑块（14）连接。

3.根据权利要求2所述的一种带有散热功能的锂离子电池组，其特征在于：所述升降机构包括滑杆（13）、丝杆（15）和升降电机（16），所述升降电机（16）的外壁与其中一个支撑块（14）的侧壁固定连接，所述升降电机（16）的输出轴与丝杆（15）的一端固定连接，所述丝杆（15）和滑杆（13）平行设置，所述丝杆（15）两端的外壁分别与两个支撑块（14）的内壁转动连接，所述滑杆（13）两端的外壁分别与另外两个支撑块（14）的内部固定连接，所述密封组件的两端分别与丝杆（15）和滑杆（13）连接。

4.根据权利要求3所述的一种带有散热功能的锂离子电池组，其特征在于：所述吹风组件包括散热电机（18）和扇叶（19），所述散热电机（18）的外壁与十字支架（17）中部的侧壁固定连接，所述散热电机（18）的输出轴与扇叶（19）的中心轴固定连接，所述散热电机（18）和扇叶（19）均位于十字支架（17）和防尘组件之间。

5.根据权利要求4所述的一种带有散热功能的锂离子电池组，其特征在于：所述升降口（26）上端的两侧均开设有插口（28），所述支撑框（23）的内壁与防尘网（29）的外壁固定连接，所述支撑框（23）上端的两侧分别与两个插块（30）固定连接，两个所述插块（30）分别通过两个一号螺栓与两个插口（28）紧固连接，所述支撑框（23）两侧的外壁分别与升降口（26）两侧的内壁滑动连接，所述支撑框（23）、防尘网（29）和两个插块（30）位于散热口（3）和扇叶（19）之间，所述密封组件位于支撑框（23）、防尘网（29）和两个插块（30）的两侧。

6.根据权利要求5所述的一种带有散热功能的锂离子电池组，其特征在于：两个所述密封板（5）的下端均固定连接有清理刷（24），两个所述清理刷（24）分别与支撑框（23）和防尘网（29）的两侧滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种带有散热功能的锂离子电池组，其特征在于：所述集尘组件包括底盒（9）、集尘盒（10）和把手（22），所述底盒（9）的上表面与支撑盒（4）的底面固定连接，所述底盒（9）的上表面贯穿开设有落灰口（25），所述落灰口（25）的内壁转动有挡风板（31），所述挡风板（31）两端的转轴外壁均套设有扭力弹簧（32），两个所述扭力弹簧（32）的两端分别与挡风板（31）的外壁和落灰口（25）的内壁固定连接，所述落灰口（25）与升降口（26）匹配对齐，所述集尘盒（10）的外壁与底盒（9）的内壁滑动连接，所述集尘盒（10）位于底盒（9）外部的一端与把手（22）固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种带有散热功能的锂离子电池组，其特征在于：所述集尘盒（10）靠近把手（22）一端的两侧均固定连接有卡块（21），所述底盒（9）靠近把手（22）一端的两侧均开设有卡口（27），两个所述卡块（21）分别通过两个二号螺栓与两个卡口（27）紧固连接。