CN204681126U - 锂电池大电流快速充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池大电流快速充电装置，包括：箱体，箱体上设置有与内腔相连通的进风口和出风口；电池组，电池组置于箱体的内腔中，电池组包括支撑架、若干电芯、正极串联件和负极串联件；风机，风机设置于箱体内，用于将空气从进风口吸入箱体，并从出风口排出；充电装置还包括：第一导热件，第一导热件设置于正极串联件与箱体的内壁之间，并与正极串联件和箱体的内壁紧贴；和第二导热件，第二导热件设置于负极串联件与箱体的内壁之间，并与负极串联件和箱体的内壁紧贴。本实用新型的锂电池大电流快速充电装置，可实现大电流快速充电，通过风冷方式和导热件传导散热方式，提高电芯寿命，保证模块的稳定性，降低充电装置的损耗报废风险。

Description

锂电池大电流快速充电装置

技术领域

本实用新型涉及用于电池组的充电或去极化或用于由电池组向负载供电的装置，特别是涉及一种锂电池大电流快速充电装置。

背景技术

根据《GB/T 18287-2013》规定，常用锂离子电池模块的充电电流是0.2C，充电时间长，如果进行大电流快速充电时，电芯会产生热量，电芯的温度会急剧上升，如果不及时将产生的热量散发出去，会导致电池组的电芯损坏，无法正常工作。目前的电池模块，多数采用小功率轴流风机，对电芯的外表面通过空气对流进行散热，散热效果不明显，电芯的温升还是较高，且电芯表面温度不一致，导致模块箱体内部份区域热量集中，长期运行会降低电池组的寿命。

发明内容

针对上述现有技术现状，本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种散热效果好的锂电池大电流快速充电装置，以提高电芯寿命，保证模块的稳定性，降低充电装置的损耗报废风险。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种锂电池大电流快速充电装置，包括：

箱体，所述箱体采用金属材料制成，所述箱体具有相对封闭的内腔，且在所述箱体上设置有与所述内腔相连通的进风口和出风口；

电池组，所述电池组置于所述箱体的内腔中，所述电池组包括支撑架、安装在所述支撑架上的若干电芯、用于将若干所述电芯的正极柱串联的正极串联件和用于将若干所述电芯的负极柱串联的负极串联件；

风机，所述风机设置于所述箱体内，用于将空气从所述进风口吸入所述箱体，并从所述出风口排出；

所述充电装置还包括：

第一导热件，所述第一导热件设置于所述正极串联件与所述箱体的内壁之间，并与所述正极串联件和所述箱体的内壁紧贴；和

第二导热件，所述第二导热件设置于所述负极串联件与所述箱体的内壁之间，并与所述负极串联件和所述箱体的内壁紧贴。

在其中一个实施例中，所述第一导热件为导热矽胶片。

在其中一个实施例中，所述第二导热件为导热矽胶片。

在其中一个实施例中，所述正极串联件和所述负极串联件的表面上分别设置有第一散热风道和第二散热风道。

在其中一个实施例中，各层所述电芯的所述正极串联件的所述第一散热风道呈上下同一直线排布，和/或各层所述电芯的所述负极串联件的所述第二散热风道呈上下同一直线排布。

在其中一个实施例中，所述风机包括：

第一贯流风机，所述第一贯流风机设置于所述正极串联件的下方；和

第二贯流风机，所述第二贯流风机设置于所述负极串联件的下方。

在其中一个实施例中，所述箱体包括：

左侧板，所述左侧板与所述正极串联件相对，所述左侧板的下部设置有左进风口；

右侧板，所述右侧板与所述负极串联件相对，所述右侧板的下部设置有右进风口；和

顶板，所述顶板位于所述电池组上方，所述顶板上设置有所述出风口。

在其中一个实施例中，所述左侧板的下部向外侧突出形成第一安装槽，所述第一安装槽的槽底设置有所述左进风口，所述第一贯流风机位于所述第一安装槽内；所述右侧板的下部向外侧突出形成第二安装槽，所述第二安装槽的槽底设置有所述右进风口，所述第二贯流风机位于所述第二安装槽内。

在其中一个实施例中，所述充电装置还包括：

温度传感器，所述温度传感器设置于所述第一散热风道和所述第二散热风道中。

在其中一个实施例中，所述正极串联件和所述负极串联件采用铝材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的锂电池大电流快速充电装置，通过风冷方式和导热件传导散热方式，散热效果好，提高电芯寿命，保证了模块的稳定性，降低模块的损耗报废风险，在同等充电模式，该充电装置的内部温升，低于传统充电装置。

本实用新型附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的锂电池大电流快速充电装置的分解结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的锂电池大电流快速充电装置的立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的锂电池大电流快速充电装置的左视结构示意图；

图4为本实用新型实施例中的锂电池大电流快速充电装置的右视结构示意图；

图5为本实用新型实施例中的锂电池大电流快速充电装置的俯视结构示意图；

图6为本实用新型实施例中的锂电池大电流快速充电装置去掉顶板后的俯视结构示意图；

图7为本实用新型实施例中的锂电池大电流快速充电装置的正极串联件的立体结构示意图。

附图标记说明：10、箱体；11、顶板；11a、出风口；12、底板；13、前侧板；14、后侧板；15、左侧板；15a、左进风口；15b、第一安装槽；16、右侧板；16a、右进风口；20、电池组；21、支撑架；22、电芯；23、正极串联件；23a、第一散热风道；24、负极串联件；24a、第二散热风道；30、第一导热件；40、第二导热件；50、第一贯流风机；70、温度传感器。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1～5所示，本实用新型其中一个实施例中的锂电池大电流快速充电装置包括：箱体10、电池组20、第一贯流风机50、第二贯流风机、第一导热件30和第二导热件40。

其中，箱体10采用导热率高的金属板材制成，其主要由顶板11、底板12、前侧板13、后侧板14、左侧板15和右侧板16组成，箱体10组装完成后，通过在接合缝隙注入密封胶，使箱体10内形成一个相对封闭的内腔。在所述箱体10上设置有与内腔连通的进风口15a、16a和出风口11a。本实施例中，进风口15a、16a包括设置于左侧板15下部的左进风口15a和设置于右侧板16下部的右进风口16a。出风口11a设置于顶板11上。

所述电池组20置于所述箱体10内，所述电池组20包括支撑架21、安装在所述支撑架21上的若干电芯22、用于将若干所述电芯22的正极柱串联的正极串联件23和用于将若干所述电芯22的负极柱串联的负极串联件24。本实施例中，所述正极串联件23与所述左侧板15相对，所述负极串联件24与所述右侧板16相对。较优地，所述正极串联件23和所述负极串联件24均采用散热效果好的铝材料制成。

第一贯流风机50和第二贯流风机设置于所述箱体10内，用于将空气从所述进风口15a、16a吸入所述箱体10，并从所述出风口11a排出。较优地，所述第一贯流风机50设置于所述正极串联件23的下方。进一步地，所述左侧板15的下部向外侧突出形成第一安装槽15b，所述第一安装槽15b的槽底设置有所述左进风口15a，所述第一贯流风机50位于所述第一安装槽15b内。所述第二贯流风机设置于所述负极串联件24的下方。进一步地，所述右侧板16的下部向外侧突出形成第二安装槽16b，所述第二安装槽16b的槽底设置有所述右进风口16a，所述第二贯流风机位于所述第二安装槽16b内。采用贯流风机具备以下优点：(1)轴向长度不受限制，可以根据需要散热的区域，任意选择叶轮的长度，使风机产生的气流可以覆盖所有的电芯；(2)气流贯穿叶轮流动，受叶片两次力的作用，因此气流能到达很远的距离，及时将电芯产生的热量通过风道及出风口，散发至模块外部；(3)无紊流，出风均匀，保证每个风道的气流压力一致，达到模块的内部散热平衡。

所述第一导热件30设置于所述正极串联件23与所述箱体10的内壁之间，且与所述正极串联件23和所述箱体10的内壁贴靠，所述第一导热件30优选为导热矽胶片；所述第二导热件40设置于所述负极串联件24与所述箱体10的内壁之间，且与所述负极串联件24和所述箱体10的内壁贴靠，所述第二导热件40优选为导热矽胶片。由于电芯22的主要发热部位在正、负极柱，此部位与正极串联件23、极串联件24紧密接触，所以电芯极柱部位的发热量，通过传导的方式，传递至正极串联件23、极串联件24，再通过第一导热件30、第二导热件40传导方式将串并联铝排的热量，传递至箱体10，箱体10上的热量散发至环境空气中，通过这种不间断的散热方式，将电芯极柱部位的热量散发出去。

本实用新型实施例中的锂电池大电流快速充电装置，通过风冷方式和导热矽胶片传导散热方式的同时应用，可以使电芯22的温升，保持在电芯温度设计要求的正常范围内，由于两种散热的同步性及均衡性，可避免模块内部份区域热量集中，实现模块低温差，热量均衡分布。

图6为本实用新型实施例中的锂电池大电流快速充电装置去掉顶板后的俯视结构示意图，图7为本实用新型实施例中的锂电池大电流快速充电装置的正极串联件的立体结构示意图。如图6、7所示，为了对正极串联件23和负极串联件24散热，所述正极串联件23的表面上设置有第一散热风道23a，所述负极串联件24的表面上设置有第二散热风道24a。较优地，各层所述电芯22的所述正极串联件23的所述第一散热风道23a呈上下同一直线排布，各层所述电芯22的所述负极串联件24的所述第二散热风道24a呈上下同一直线排布。由于各层电芯22的散热风道呈上下同一直线排布，有利于减少气流阻力，达到迅速散热。较优地，所述充电装置还包括温度传感器70，所述温度传感器70设置于所述第一散热风道23a和所述第二散热风道24a中。由于温度传感器70设置于所述第一散热风道23a和所述第二散热风道24a中，通过风道的快速散热，实现所有电芯的表面温度接近一致，温度差异低。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂电池大电流快速充电装置，包括：

箱体(10)，所述箱体(10)采用金属材料制成，所述箱体(10)具有相对封闭的内腔，且在所述箱体(10)上设置有与所述内腔相连通的进风口(15a、16a)和出风口(11a)；

电池组(20)，所述电池组(20)置于所述箱体(10)的内腔中，所述电池组(20)包括支撑架(21)、安装在所述支撑架(21)上的若干电芯(22)、用于将若干所述电芯(22)的正极柱串联的正极串联件(23)和用于将若干所述电芯(22)的负极柱串联的负极串联件(24)；

风机(50)，所述风机(50)设置于所述箱体(10)内，用于将空气从所述进风口(15a、16a)吸入所述箱体(10)，并从所述出风口(11a)排出；

其特征在于，所述充电装置还包括：

第一导热件(30)，所述第一导热件(30)设置于所述正极串联件(23)与所述箱体(10)的内壁之间，并与所述正极串联件(23)和所述箱体(10)的内壁紧贴；和

第二导热件(40)，所述第二导热件(40)设置于所述负极串联件(24)与所述箱体(10)的内壁之间，并与所述负极串联件(24)和所述箱体(10)的内壁紧贴。

2.根据权利要求1所述的锂电池大电流快速充电装置，其特征在于，所述第一导热件(30)为导热矽胶片。

3.根据权利要求1所述的锂电池大电流快速充电装置，其特征在于，所述第二导热件(40)为导热矽胶片。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的锂电池大电流快速充电装置，其特征在于，所述正极串联件(23)和所述负极串联件(24)的表面上分别设置有第一散热风道(23a)和第二散热风道(24a)。

5.根据权利要求4所述的锂电池大电流快速充电装置，其特征在于，各层所述电芯(22)的所述正极串联件(23)的所述第一散热风道(23a)呈上下同一直线排布，和/或各层所述电芯(22)的所述负极串联件(24)的所述第二散热风道(24a)呈上下同一直线排布。

6.根据权利要求4所述的锂电池大电流快速充电装置，其特征在于，所述风机(50)包括：

第一贯流风机(50)，所述第一贯流风机(50)设置于所述正极串联件(23)的下方；和

第二贯流风机，所述第二贯流风机设置于所述负极串联件(24)的下方。

7.根据权利要求6所述的锂电池大电流快速充电装置，其特征在于，所述箱体(10)包括：

左侧板(15)，所述左侧板(15)与所述正极串联件(23)相对，所述左侧板(15)的下部设置有左进风口(15a)；

右侧板(16)，所述右侧板(16)与所述负极串联件(24)相对，所述右侧板(16)的下部设置有右进风口(16a)；和

顶板(11)，所述顶板(11)位于所述电池组(20)上方，所述顶板(11)上设置有所述出风口(11a)。

8.根据权利要求7所述的锂电池大电流快速充电装置，其特征在于，所述左侧板(15)的下部向外侧突出形成第一安装槽(15b)，所述第一安装槽(15b)的槽底设置有所述左进风口(15a)，所述第一贯流风机(50)位于所述第一安装槽(15b)内；所述右侧板(16)的下部向外侧突出形成第二安装槽(16b)，所述第二安装槽(16b)的槽底设置有所述右进风口(16a)，所述第二贯流风机位于所述第二安装槽(16b)内。

9.根据权利要求4所述的锂电池大电流快速充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括：

温度传感器(70)，所述温度传感器(70)设置于所述第一散热风道(23a)和所述第二散热风道(24a)中。

10.根据权利要求4所述的锂电池大电流快速充电装置，其特征在于，所述正极串联件(23)和所述负极串联件(24)采用铝材料制成。