CN201584443U - 一种用于调节锂离子电池组温度的模具 - Google Patents

一种用于调节锂离子电池组温度的模具 Download PDF

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程建良
何昭
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Abstract

本实用新型适用于电池模具领域，提供了一种用于调节锂离子电池组温度的模具，开设有若干用于装置锂离子电池的安装孔，所述安装孔为通孔，该安装孔四周灌注有相变材料。采用以上技术方案后，模具开设的通孔用于安装单个锂离子电池，通孔的四周灌注有相变材料，当锂离子电池处于高温状态时，其周围的相变材料会吸收热量，以降低锂离子电池的温度；当锂离子电池处理低温状态时，其周围的相变材料会放出热量，以提高锂离子电池的温度。由于相变材料的作用，电池组中心的电池单体和边缘的电池单体的温差也趋于一致，有效的提高了电池组的使用寿命、稳定性能和安全性能。另外，由于模具的安装孔为通孔，有利于从模具上下两端对电池单体进行串并连接。

Description

一种用于调节锂离子电池组温度的模具
技术领域
本实用新型属于电池模具领域，尤其涉及一种用于调节锂离子电池组温度的模具。
背景技术
锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量密度高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等优点成为21世纪的理想能源。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，在大型不间断电源(UPS)上也将逐渐取代铅酸电池，其未来的市场前景十分广阔。
由于纯电动汽车，混合动力汽车，电动自行车和大型不间断电源使用的锂离子电池都是很多个单体电池通过串联和并联组合而成的电池组，所述电池组通常是在没有温度控制的环境下工作，受气候变化和太阳辐射影响较大，这是因为锂离子电池基本都是镍钴锰三元系材料，磷酸亚铁锂材料和锰酸锂材料，这些材料对温度都是非常敏感，温度的波动对电池性能的影响非常大。另外，一个电池组由几十个、几百个、甚至几千个锂离子电池单体组成，电池组在工作时各电池单体的温度相差很大，特别是处于电池组中心的电池单体和边缘的电池单体的温差更是明显，这对电池的循环寿命和整个电池组的性能均造成很大影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于调节锂离子电池组温度的模具，旨在解决现有电池组中温度控制不佳的问题。
本实用新型是这样实现的，一种用于调节锂离子电池组温度的模具，开设有若干用于装置锂离子电池的安装孔，所述安装孔为通孔，该安装孔四周灌注有相变材料。
其中，所述模具用导热性好的金属材料制成，该模具上开设有用于灌注相变材料的灌注孔。
其中，所述模具用由导热性好的金属铝材制成。
其中，所述相变材料为石蜡、聚乙烯乙二醇或无机水合物。
其中，所述安装孔为圆孔或方孔。
其中，所述安装孔之间形成孔隙，所述孔隙为中空结构，所述相变材料灌注孔隙内，所述相变材料占模具所有孔隙体积的60-80％。
采用以上技术方案后，模具开设的通孔用于安装单个锂离子电池，通孔的四周灌注有相变材料，当锂离子电池处于高温状态时，其周围的相变材料会吸收热量，以降低锂离子电池的温度；当锂离子电池处理低温状态时，其周围的相变材料会放出热量，以提高锂离子电池的温度；锂离子电池因此能在不同温度的环境中使用，性能更稳定、寿命更长、安全性也有更好的保证。由于相变材料的作用，电池组中心的电池单体和边缘的电池单体的温差也趋于一致，有效的提高了电池组的使用寿命、稳定性能和安全性能。另外，由于模具的安装孔为通孔，有利于从模具上下两端对电池单体进行串并连接。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种用于调节锂离子电池组温度的模具的立体示意图。
图2是本实用新型实施例提供的一种用于调节锂离子电池组温度的模具的主视示意图。
图3是本实用新型实施例提供的另一种用于调节锂离子电池组温度的模具的立体示意图。
图4是本实用新型实施例提供的另一种用于调节锂离子电池组温度的模具的主视示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种用于调节锂离子电池组温度的模具，开设有若干用于装置锂离子电池的安装孔，所述安装孔为通孔，该安装孔四周灌注有相变材料。
采用以上技术方案后，模具开设的通孔用于安装单个锂离子电池，通孔的四周灌注有相变材料，当锂离子电池处于高温状态时，其周围的相变材料会吸收热量，以降低锂离子电池的温度；当锂离子电池处理低温状态时，其周围的相变材料会放出热量，以提高锂离子电池的温度；锂离子电池因此能在不同温度的环境中使用，性能更稳定、寿命更长、安全性也有更好的保证。由于相变材料的作用，电池组中心的电池单体和边缘的电池单体的温差也趋于一致，有效的提高了电池组的使用寿命、稳定性能和安全性能。另外，由于模具的安装孔为通孔，有利于从模具上下两端对电池单体进行串并连接。以下对本实用新型做详细说明。
请参阅图1和图2，本实用新型提供的模具1上开设有若干安装孔1，所述安装孔11为圆形孔，用于安装圆形的电池单体12；该电池单体12大小与安装孔1相适配，若干个电池单体12安装到安装孔11中组成一个电池组。
请参阅图1和图2，所述模具1是用导热性好的金属铝材制成，能有效地传导出电池单体工作时产生的热量，模具1上安装孔11之间形成孔隙13，所述孔隙13为中空结构，内部都是空心的，其上开设有灌注孔14，在灌注孔14中灌注有相变材料。所述相变材料具有在一定温度范围内改变其物理状态的能力，在受热到熔化温度时，就产生从固态到液态的相变，熔化的过程中，相变材料吸收并储存大量的潜热；当相变材料遇冷在低温时，储存的热量在一定的温度范围内要散发到环境中去，进行从液态到固态的逆相变。材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变，形成一个宽的温度平台，虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大。在本实施例中，相变材料可为石蜡、聚乙烯乙二醇或无机水合物(如NaSO4.10H2O，NaHPO4.12H2O)，优选为石蜡，石蜡不仅具有较高的潜热，而且相变温度以根据石蜡的分子量进行调节控制。
当电池单体12处于高温状态时，其周围的相变材料会吸收热量，以降低锂离子电池的温度；当锂离子电池处理低温状态时，其周围的相变材料会放出热量，以提高锂离子电池的温度；锂离子电池能在不同温度的环境中使用并保持自身处于合理的温度，因此性能更稳定、寿命更长、安全性也有更好的保证。由于相变材料的作用，电池组中心的电池单体12和边缘的电池单体12的温差也趋于一致，有效的提高了电池组的使用寿命、稳定性能和安全性能。另外，由于模具的安装孔11为通孔，有利于对电池单体12进行串并连接。
请参阅图1和图2，所述相变材料占模具1上所有孔隙13体积的60-80％，实践证明，相变材料占模具1上所有孔隙13体积的60-80％能有效调节电池单体12的温度，保证整个电池组的正常运行。
请参阅图3和图4，图3和图4中的模具2是本实用新型另一实施例。与模具1一样，模具2上亦开设了若干安装孔21，所述安装孔21为通孔，安装孔21之间形成孔隙23，在孔隙23上开设有灌注孔(图中未示出)，在所述灌注孔内灌注有相变材料，所述相变材料占模具2上所有孔隙23体积的60-80％。与模具1不同的是，模具2上的安装孔21为方形孔，以利于方形电池单体22的安装。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于调节锂离子电池组温度的模具，其特征在于：开设有若干用于装置锂离子电池的安装孔，所述安装孔为通孔，该安装孔四周灌注有相变材料。
2.如权利要求1所述的一种用于调节锂离子电池组温度的模具，其特征在于：所述模具用导热性好的金属材料制成，该模具上开设有用于灌注相变材料的灌注孔。
3.如权利要求2所述的一种用于调节锂离子电池组温度的模具，其特征在于：所述模具用由导热性好的金属铝材制成。
4.如权利要求1所述的一种用于调节锂离子电池组温度的模具，其特征在于：所述相变材料为石蜡、聚乙烯乙二醇或无机水合物。
5.如权利要求1所述的一种用于调节锂离子电池组温度的模具，其特征在于：所述安装孔为圆孔或方孔。
6.如权利要求1所述的一种用于调节锂离子电池组温度的模具，其特征在于：所述安装孔之间形成孔隙，所述孔隙为中空结构，所述相变材料灌注孔隙内，所述相变材料占模具所有孔隙体积的60-80％。
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