CN201804982U - 带温度控制装置的电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带温度控制装置的电池组，所述电池组具有若干多层串和/或并联的单体电池，单体电池之间形成空隙，所述电池组还包括一端插入空隙内的热管，所述热管的另一端位于电池组的外部。本实用新型既能将电池组内的单体电池之间聚集的热量迅速带到电池组的外部散发掉，有效的保证电池组工作的稳定性和延长电池组的使用寿命；又可以对电池组内加温，使其在寒冷环境下能够继续使用。

Description

带温度控制装置的电池组

技术领域

本实用新型涉及一种带温度控制装置的电池组。

背景技术

一般电池组包括若干个单体电池，若干单体电池组合连接固定；为了方便电池组的单体电池之间的组装和连接，公开号为101369649的中国专利提出了一种电池连接装置，其通过轴向两端具有插槽的电池连接单元，将插设于两端的插槽内的两个单体电池串联，再通过同一层并排固定的连接单元之间的电连接，实现同一层并排的单体电池之间的并联。对于电池组来说，尤其是对于大容量、高电压、密集排列有较多单体电池的电池组来说，位于电池组中间部分的单体电池的散热效果较差，电池发热的热量的积累会给电池组的使用带来影响，有可能造成电池组的不稳定以及缩短电池组的寿命。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种带温度控制装置的电池组，其既能将电池组内聚集的热量迅速带到电池组的外部散发掉，有效的保证电池组工作的稳定性和延长电池组的使用寿命；又可以对电池组内进行加温，使其在寒冷环境下能够正常使用。

本实用新型的技术方案是：一种带温度控制装置的电池组，所述电池组具有若干多层串和/或并联的单体电池，单体电池之间形成空隙，所述电池组还包括一端插入空隙内的热管，所述热管的另一端位于电池组的外部。热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端，当热管一端受热时，管中的液体迅速蒸发，蒸发的气体在微小的压力差下流向另外一端的冷凝端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再流回蒸发端，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传递到电池组外，达到控制电池组内部的温度。

进一步的，在上述带温度控制装置的电池组中，电池组内的单体电池为圆柱体，聚集在一起的至少三个单体电池之间自然形成空隙，所述热管为一端插设于所述空隙之间的圆柱体热管。这样的热管安排方式，并不需要改变电池组内单体电池原先的排列固定方式，热管插设在单体电池之间的空隙中，使得围在它周围并与它相邻的若干单体电池都能享受到热管的降温或加温作用。

进一步的，在上述带温度控制装置的电池组中，所述电池组包括轴向连接的至少两层单体电池，所述热管插入所述至少两层单体电池对应贯通的空隙内。

进一步的，在上述带温度控制装置的电池组中，所述电池组的若干单体电池通过电池连接单元对应连接，所述电池连接单元上具有与空隙对应贯通的内凹结构。本实用新型中的电池连接单元与公开号为101369649的中国专利中记载的电池连接装置类似的，在轴向两端各连接一个单体电池，该两个单体电池通过电池连接单元串联，同时电池连接单元还与其并排相邻的电池连接单元机械固定连接和电连接，使得并排的单体电池之间并联。这种电池连接单元可拆卸的与单体电池以及邻近的电池单元连接，客户可以根据需要使用的电池组的性能来决定需要串联和/或并联的单体电池的数量。当单体电池串联的数量较多——即电池组中单体电池的层数较多时，通过一根热管可以对热管周围多层单体电池进行冷却或加温，使得热管的使用更加经济。

进一步的，在上述带温度控制装置的电池组中，相邻电池连接单元上的内凹结构围成的孔的内径可以与热管的外径相配合。这样使得内凹结构可以辅助对热管进行固定，无需使用粘合剂等将热管固定在单体电池上，使得热管的装卸更加方便。

进一步的，在上述带温度控制装置的电池组中，除了上述的电池连接单元外，所述电池组的若干单体电池可以通过若干连接条连接，所述每根连接条与一排并联的单体电池的一极端电连接并固定，所述连接条的宽度小于单体电池的径向尺寸，并排相邻连接条之间的间隙与所述空隙对应且间隙的大小大于热管的径向尺寸。使得热管可以顺利通过连接条之间的间隙而插入空隙内。

或者，所述电池组的若干单体电池通过汇流板连接，所述汇流板与一层并联的单体电池的一极端电连接并固定，所述汇流板上设有与空隙对应的穿孔，所述穿孔的大小大于热管的径向尺寸。在穿孔的孔壁周围可以设置绝缘材料，使得通过穿孔插入空隙内的热管与汇流板相互绝缘设置。

进一步的，在上述带温度控制装置的电池组中，所述热管的蒸发端位于所述电池组内的单体电池之间，所述热管的冷凝端位于电池组的外部。此时，热管做电池冷却装置用，蒸发端中液体蒸发时，大量吸收电池组内单体电池之间聚集的热量，并将其快速散发到电池组外部。

或者，进一步的，在上述带温度控制装置的电池组中，所述热管的冷凝端位于所述电池组内的单体电池之间，所述热管的蒸发端位于电池组的外部。当电池组在寒冷环境下使用时，可以对位于电池组外的蒸发端进行加温，使得蒸发端将热量迅速带到冷凝端，并通过冷凝端冷凝时散发热量，使得对电池组内部的单体电池也进行均匀的加温，使得电池能够在寒冷条件下正常使用。

上述热管插入电池组内的一端分别作为蒸发端和冷凝端使用时，并不需要将热管的两端调换位置，从热管的工作原理可知，当热管一端的外部温度环境较高时，该端就吸热汽化蒸发称为蒸发端，此时热管的另一端即为冷凝端。通过热管的这一特性，无需对热管进行位置变动，即可实现对电池组的降温或升温，使用方便。

进一步的，在上述带温度控制装置的电池组中，所述温度控制装置还于电池组外部设有与所述热管位于电池组外部的一端进行热交换的外热交换装置。当然，也可以不使用专门的外热交换装置，而通过电池组的外部环境来对热管进行自然冷却或自然加温。不过设置外热交换装置之后，可以使得热管冷却和加温的速度更快。

进一步的，在上述带温度控制装置的电池组中，所述的外热交换装置可以为风扇，通过风扇的风加快热管与周围环境的热交换。

或者，进一步的，在上述带温度控制装置的电池组中，所述外热交换装置包括具有热交换腔的壳体，即壳体的中空部位为热交换腔，所述壳体上设有分别与热交换腔连通的热交换介质进口和热交换介质出口，所述热管位于电池组外部的一端穿过壳体并位于所述热交换腔内，所述壳体与热管接触的接触面为金属等导热材料。热管的外端位于由壳体围成的热交换腔内，从热交换介质进口向热交换腔内充入热交换介质，热交换介质与热管外端进行了热交换以后再从热交换介质出口流出。该热交换介质可以为水等液体介质，也可以为气体介质(比如说高压气体经过涡流管后出来的冷气或热气)。

本实用新型的优点是：

1.本实用新型在电池组上设置热管来加快电池组内部与电池组外部的热交换，使得电池组的使用更加稳定，电池组的使用寿命长。

2.本实用新型结构简单，冷却效果好，能够使电池组内部温度均匀，散热速度快，简单、可靠。

3.本实用新型拆装方便，尤其适用于拆卸方便的电池连接单元连接的电池组上。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1和图2为本实用新型具体实施例一的结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例二的结构示意图；

图4为本实用新型具体实施例三的结构示意图；

图5为本实用新型具体实施例四的结构示意图。

其中：1电池组；2热管；21蒸发端；22冷凝端；3单体电池；4外热交换装置；41壳体；411热交换介质进口；412热交换介质出口；413接触面；5电池连接单元；51内凹结构；6空隙；7连接条；8汇流板。

具体实施方式

具体实施例一：

如图1和图2所示，一种带温度控制装置的电池组，所述电池组1具有通过电池连接单元5连接的若干单体电池3，本实施例中的单体电池3为圆柱形，成“田”字形并排相邻的四个单体电池之间自然形成空隙6，热管2即为插设在该空隙之间的圆柱形。成“田”字形并排相邻的四个电池连接单元5上对应的内凹结构51围成一个与热管2配合的圆孔。所述电池连接单元5上具有与空隙6对应贯通的内凹结构51，所述温度控制装置还包括插入空隙6内的热管2，所述热管2的一端位于电池组1的外部。

所述电池组1包括由电池连接单元5轴向连接的两层单体电池3，所述热管2穿过电池连接单元5上的内凹结构51并位于所述至少两层单体电池3对应的空隙6内。

所述热管2的蒸发端21位于所述电池组1内的单体电池3之间(为了图面清楚起见，图中将热管2的蒸发端21露出于单体电池3的外部，实际使用时，蒸发端21是位于单体电池3之间的)，所述热管2的冷凝端22位于电池组1的外部。

本实施例热管2的冷凝端22可以通过自然冷却，或者强制风冷冷却。

具体实施例二：

如图3所示，本实施例其它结构与具体实施例一相同，但是所述热管制冷装置还于电池组1外部设有与所述热管2位于电池组1外部的一端进行热交换的外热交换装置4。

所述外热交换装置4包括具有热交换腔的壳体41，所述壳体41上设有分别与热交换腔连通的热交换介质进口411和热交换介质出口412，所述热管2位于电池组外部的一端穿过壳体41并位于所述热交换腔内，所述壳体41与热管2接触的接触面413为金属导热材料。

具体实施例三：

如图4所示，本实施例其它结构与具体实施例一相同，但是其电池组的若干单体电池3通过若干连接条7连接，本实施例中所述连接条7为镍条，所述每根连接条7与一排并联的单体电池3的一极端焊接，所述连接条7的宽度小于单体电池的径向尺寸，并排相邻连接条7之间的间隙与所述空隙6对应且间隙的大小大于热管2的径向尺寸。

具体实施例四：

如图5所示，本实施例其它结构与具体实施例一相同，但是其电池组的若干单体电池3通过汇流板8连接，所述汇流板8与一层并联的单体电池3的一极端焊接，所述汇流板8上设有与空隙6对应的穿孔，所述穿孔的大小大于热管2的径向尺寸，该穿孔与热管2之间设有绝缘材料(图中未示出)。以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种带温度控制装置的电池组，所述电池组(1)具有若干多层串和/或并联的单体电池(3)，单体电池之间形成空隙(6)，其特征在于：所述电池组还包括一端插入空隙(6)内的热管(2)，所述热管(2)的另一端位于电池组(1)的外部。

2.根据权利要求1所述的带温度控制装置的电池组，其特征在于：所述电池组(1)包括轴向连接的至少两层串和/或并联的单体电池(3)，所述热管(2)插入所述至少两层单体电池(3)对应贯通的空隙(6)内。

3.根据权利要求1所述的带温度控制装置的电池组，其特征在于：所述单体电池(3)为圆柱形电池。

4.根据权利要求1所述的带温度控制装置的电池组，其特征在于：所述电池组(1)的若干单体电池(3)通过电池连接单元(5)对应连接，所述电池连接单元(5)上具有与空隙(6)对应贯通的内凹结构(51)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的带温度控制装置的电池组，其特征在于：所述电池组(1)外部设有与所述热管(2)位于电池组(1)外部的一端进行热交换的外热交换装置(4)。

6.根据权利要求5所述的带温度控制装置的电池组，其特征在于：所述外热交换装置(4)包括具有热交换腔的壳体(41)，所述壳体(41)上设有分别与热交换腔连通的热交换介质进口(411)和热交换介质出口(412)，所述热管(2)位于电池组外部的一端穿过壳体(41)并位于所述热交换腔内。

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