本發(fā)明涉及鋰電池，尤其涉及一種快速散熱的鋰電池。

背景技術(shù)：

1、集成式鋰電池是一種高度集成化的電池系統(tǒng)，它將多個鋰電池單體、電池管理系統(tǒng)（bms）、保護(hù)電路以及其他必要的組件整合在一起，同時(shí)，多個鋰電池單體之間通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式組合在一起，以滿足特定的電壓和容量要求；

2、常規(guī)鋰離子電池工作溫度范圍一般在-20℃~60℃，在0℃~40℃之間時(shí)，鋰離子電池的性能表現(xiàn)最佳，能夠充分發(fā)揮其充放電能力；當(dāng)溫度低于0℃時(shí)，鋰離子電池的性能會下降，放電能力相應(yīng)降低；當(dāng)溫度高于60℃時(shí)，隨著電池工作溫度的升高，存在過熱燃燒、爆炸的風(fēng)險(xiǎn)；

3、集成式鋰電池通常具有較高的能量密度，這意味著在有限的體積內(nèi)包含了更多的電能，高能量密度也帶來了更高的發(fā)熱量，因此如何快速散熱是集成式鋰電池需要考慮的因素之一；

4、現(xiàn)有的集成式鋰電池是通過加裝散熱組件來實(shí)現(xiàn)散熱的，散熱器將冷風(fēng)從集成式鋰電池的底部吸入，途經(jīng)鋰電池單體后再從頂部排出，但是在實(shí)際使用中，為了減小體積和提高能量密度，集成式鋰電池的布置通常比較緊湊，這種緊湊的布置方式限制了散熱通道，使得熱量難以有效地散發(fā)出去，因此散熱器的使用效果不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：為了解決集成式鋰電池的布置通常比較緊湊，這種緊湊的布置方式限制了散熱通道，使得熱量難以通過散熱器有效地散發(fā)出去，散熱器的使用效果不佳的問題，而提出的一種快速散熱的鋰電池。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)一種快速散熱的鋰電池：

3、包括集成式鋰電池本體和設(shè)置在集成式鋰電池本體內(nèi)的多個呈集中狀態(tài)鋰電池單體，相鄰兩個所述鋰電池單體通過調(diào)矩機(jī)構(gòu)連接，調(diào)矩機(jī)構(gòu)包括套設(shè)在兩個鋰電池單體表面的安裝殼、安裝在安裝殼上且中心對稱的兩個推桿和套設(shè)在兩個推桿上的定位腔，相鄰鋰電池單體通過推桿橫移改變間距，以實(shí)現(xiàn)鋰電池單體的橫向分散；

4、所述定位腔上安裝有升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在集成式鋰電池本體內(nèi)的若干可垂直升降的滑塊，定位腔與滑塊連接并升降，以實(shí)現(xiàn)鋰電池單體的縱向分散，鋰電池單體通過橫移和升降從集中狀態(tài)變?yōu)榉稚顟B(tài)；

5、所述鋰電池單體移動幅度通過引導(dǎo)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，引導(dǎo)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在集成式鋰電池本體內(nèi)的板體和開設(shè)在板體上的傾斜狀第一引導(dǎo)槽與第二引導(dǎo)槽，第一引導(dǎo)槽和第二引導(dǎo)槽兩端在垂直方向上的距離與鋰電池單體的可升降距離相同，兩端在水平方向上的距離與鋰電池單體的可橫移距離相同。

6、作為上述技術(shù)一種快速散熱的鋰電池的進(jìn)一步描述：

7、所述調(diào)矩機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在安裝殼頂部和底部的安裝桿，推桿安裝在頂部的安裝桿上；

8、所述升降機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在定位腔頂部的第一連接桿，第一連接桿末端設(shè)置有連接滑塊和定位塊中任意一個的定位銷；

9、所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)還包括與底部安裝桿連接的第二連接桿，第二連接桿末端安裝有貫穿第一引導(dǎo)槽和第二引導(dǎo)槽中任意一個的導(dǎo)向桿。

10、作為上述技術(shù)一種快速散熱的鋰電池的進(jìn)一步描述：

11、所述定位腔內(nèi)壁設(shè)置有滑軌，推桿上開設(shè)有與滑軌嵌合的導(dǎo)向槽；

12、所述定位腔中部轉(zhuǎn)動設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸表面套設(shè)有齒輪，兩個推桿上皆設(shè)置有與齒輪相互嚙合的齒條。

13、作為上述技術(shù)一種快速散熱的鋰電池的進(jìn)一步描述：

14、所述定位腔底部設(shè)置有轉(zhuǎn)動腔，轉(zhuǎn)軸貫穿至轉(zhuǎn)動腔內(nèi)且表面纏繞設(shè)置有扭簧，扭簧的兩端皆與轉(zhuǎn)動腔內(nèi)壁連接。

15、作為上述技術(shù)一種快速散熱的鋰電池的進(jìn)一步描述：

16、所述升降機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在集成式鋰電池本體內(nèi)的滑槽，定位塊固定設(shè)置在滑槽中且定位塊上轉(zhuǎn)動設(shè)置有螺紋相反的第一螺紋桿和第二螺紋桿，第一螺紋桿和第二螺紋桿貫穿定位塊且末端連接；

17、所述滑塊滑動嵌設(shè)在滑槽中且滑塊內(nèi)部固定設(shè)置有套環(huán)，套環(huán)內(nèi)壁設(shè)置有螺紋槽且分別嚙合套設(shè)在第一螺紋桿和第二螺紋桿中的任意一個上。

18、作為上述技術(shù)一種快速散熱的鋰電池的進(jìn)一步描述：

19、所述滑槽和第一螺紋桿上設(shè)置的螺紋皆為非恒定螺距設(shè)計(jì)，使第二螺紋桿和第一螺紋桿旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，位于不同螺距處的滑塊移動的距離不同。

20、作為上述技術(shù)一種快速散熱的鋰電池的進(jìn)一步描述：

21、所述第二螺紋桿和第一螺紋桿上設(shè)置的螺紋的螺距與對應(yīng)位置處的第一引導(dǎo)槽和第二引導(dǎo)槽兩端在垂直方向上的距離相同，第二螺紋桿和第一螺紋桿轉(zhuǎn)動一周時(shí)，導(dǎo)向桿從第一引導(dǎo)槽和第二引導(dǎo)槽中任意一個的一端移動至另一端。

22、作為上述技術(shù)一種快速散熱的鋰電池的進(jìn)一步描述：

23、所述集成式鋰電池本體包括放置鋰電池單體的電池安裝腔、設(shè)置在電池安裝腔下方的散熱器安裝腔和設(shè)置在散熱器安裝腔下方的進(jìn)氣腔，散熱器安裝腔處安裝有散熱器且電池安裝腔底部開口處設(shè)置有與散熱器的出風(fēng)口位置對應(yīng)的風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括多個可移動閘板，多個閘板可組合為改變出風(fēng)口直徑的圓環(huán)。

24、作為上述技術(shù)一種快速散熱的鋰電池的進(jìn)一步描述：

25、所述風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在電池安裝腔底部開口上的安裝環(huán)和轉(zhuǎn)動設(shè)置在安裝環(huán)上的轉(zhuǎn)盤；

26、所述安裝環(huán)表面開設(shè)有與閘板數(shù)量相同的直槽，直槽內(nèi)嵌設(shè)有沿直槽的長度方向水平移動的滑桿，閘板安裝在滑桿上；

27、所述轉(zhuǎn)盤表面開設(shè)有第三引導(dǎo)槽，滑桿皆貫穿第三引導(dǎo)槽并與第三引導(dǎo)槽抵接，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時(shí)通過第三引導(dǎo)槽推動滑桿在直槽內(nèi)滑動。

28、作為上述技術(shù)一種快速散熱的鋰電池的進(jìn)一步描述：

29、所述第一螺紋桿頂部連接有安裝在集成式鋰電池本體內(nèi)的馬達(dá)，第二螺紋桿底部套設(shè)安裝有傳動輪，轉(zhuǎn)盤和傳動輪表面套設(shè)有用于傳動的傳動帶，鋰電池單體從集中狀態(tài)變?yōu)榉稚顟B(tài)時(shí)，閘板移動組合縮小出風(fēng)口以增加流速。

30、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)一種快速散熱的鋰電池，本發(fā)明的有益效果是：

31、1.通過設(shè)置的調(diào)矩機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，兩個鋰電池單體的間距通過推桿在定位腔內(nèi)橫移而改變，鋰電池單體的橫向分散完成，同時(shí)各個鋰電池單體的高度隨之改變，鋰電池單體的縱向分散完成，從而達(dá)到使鋰電池單體通過橫移和升降從集中狀態(tài)變?yōu)榉稚顟B(tài)，從而達(dá)到提高氣流與鋰電池單體的接觸面積，實(shí)現(xiàn)快速降溫的目的。

32、2.通過設(shè)置的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，當(dāng)導(dǎo)向桿從第二引導(dǎo)槽或第一引導(dǎo)槽的一端移動至另一端時(shí)，則表明鋰電池單體的橫向分散與縱向分散距離達(dá)到最大，從而達(dá)到控制鋰電池單體的移動幅度的目的；不同位置的鋰電池單體呈階梯式分散，氣流在上升或下降過程中，受到階梯面的阻擋和改變，并引導(dǎo)氣流沿著階梯的方向流動，提高氣流與鋰電池單體的接觸面積，增加熱交換的效率，提高散熱速度，同時(shí)在合理溫度范圍內(nèi)，鋰電池單體主動聚集為緊湊狀態(tài)，有助于減少鋰電池單體之間的空氣間隙，降低熱傳導(dǎo)的阻力，使得電池在正常工作溫度下能夠保持穩(wěn)定的性能，達(dá)到提高穩(wěn)定性的目的。

技術(shù)特征：

1.一種快速散熱的鋰電池，包括集成式鋰電池本體（10）和設(shè)置在集成式鋰電池本體（10）內(nèi)的多個呈集中狀態(tài)鋰電池單體（20），其特征在于，相鄰兩個所述鋰電池單體（20）通過調(diào)矩機(jī)構(gòu)（40）連接，調(diào)矩機(jī)構(gòu)（40）包括套設(shè)在兩個鋰電池單體（20）表面的安裝殼（41）、安裝在安裝殼（41）上且中心對稱的兩個推桿（43）和套設(shè)在兩個推桿（43）上的定位腔（44），相鄰鋰電池單體（20）通過推桿（43）橫移改變間距，以實(shí)現(xiàn)鋰電池單體（20）的橫向分散；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速散熱的鋰電池，其特征在于，所述調(diào)矩機(jī)構(gòu)（40）還包括設(shè)置在安裝殼（41）頂部和底部的安裝桿（42），推桿（43）安裝在頂部的安裝桿（42）上；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速散熱的鋰電池，其特征在于，所述定位腔（44）內(nèi)壁設(shè)置有滑軌（441），推桿（43）上開設(shè)有與滑軌（441）嵌合的導(dǎo)向槽（431）；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種快速散熱的鋰電池，其特征在于，所述定位腔（44）底部設(shè)置有轉(zhuǎn)動腔（445），轉(zhuǎn)軸（442）貫穿至轉(zhuǎn)動腔（445）內(nèi)且表面纏繞設(shè)置有扭簧（444），扭簧（444）的兩端皆與轉(zhuǎn)動腔（445）內(nèi)壁連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種快速散熱的鋰電池，其特征在于，所述升降機(jī)構(gòu)（50）還包括設(shè)置在集成式鋰電池本體（10）內(nèi)的滑槽（56），定位塊（54）固定設(shè)置在滑槽（56）中且定位塊（54）上轉(zhuǎn)動設(shè)置有螺紋相反的第一螺紋桿（57）和第二螺紋桿（58），第一螺紋桿（57）和第二螺紋桿（58）貫穿定位塊（54）且末端連接；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種快速散熱的鋰電池，其特征在于，所述第二螺紋桿（58）和第一螺紋桿（57）上設(shè)置的螺紋皆為非恒定螺距設(shè)計(jì)，使第二螺紋桿（58）和第一螺紋桿（57）旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，位于不同螺距處的滑塊（53）移動的距離不同。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種快速散熱的鋰電池，其特征在于，所述第二螺紋桿（58）和第一螺紋桿（57）上設(shè)置的螺紋的螺距與對應(yīng)位置處的第一引導(dǎo)槽（63）和第二引導(dǎo)槽（64）兩端在垂直方向上的距離相同，第二螺紋桿（58）和第一螺紋桿（57）轉(zhuǎn)動一周時(shí)，導(dǎo)向桿（66）從第一引導(dǎo)槽（63）和第二引導(dǎo)槽（64）中任意一個的一端移動至另一端。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種快速散熱的鋰電池，其特征在于，所述集成式鋰電池本體（10）包括放置鋰電池單體（20）的電池安裝腔（101）、設(shè)置在電池安裝腔（101）下方的散熱器安裝腔（102）和設(shè)置在散熱器安裝腔（102）下方的進(jìn)氣腔（103），散熱器安裝腔（102）處安裝有散熱器（104）且電池安裝腔（101）底部開口處設(shè)置有與散熱器（104）的出風(fēng)口位置對應(yīng)的風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（70），風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（70）包括多個可移動閘板（74），多個閘板（74）可組合為改變出風(fēng)口直徑的圓環(huán)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種快速散熱的鋰電池，其特征在于，所述風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（70）還包括設(shè)置在電池安裝腔（101）底部開口上的安裝環(huán)（71）和轉(zhuǎn)動設(shè)置在安裝環(huán)（71）上的轉(zhuǎn)盤（75）；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種快速散熱的鋰電池，其特征在于，所述第一螺紋桿（57）頂部連接有安裝在集成式鋰電池本體（10）內(nèi)的馬達(dá)（30），第二螺紋桿（58）底部套設(shè)安裝有傳動輪（81），轉(zhuǎn)盤（75）和傳動輪（81）表面套設(shè)有用于傳動的傳動帶（82），鋰電池單體（20）從集中狀態(tài)變?yōu)榉稚顟B(tài)時(shí)，閘板（74）移動組合縮小出風(fēng)口以增加流速。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種快速散熱的鋰電池，屬于鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，通過設(shè)置的調(diào)矩機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，兩個鋰電池單體的間距通過推桿在定位腔內(nèi)橫移而改變，鋰電池單體的橫向分散完成，同時(shí)各個鋰電池單體的高度隨之改變，鋰電池單體的縱向分散完成，從而達(dá)到使鋰電池單體通過橫移和升降從集中狀態(tài)變?yōu)榉稚顟B(tài)，從而達(dá)到提高氣流與鋰電池單體的接觸面積，實(shí)現(xiàn)快速降溫的目的；通過設(shè)置的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，使不同位置的鋰電池單體呈階梯式分散，氣流在上升或下降過程中，受到階梯面的阻擋和改變，并引導(dǎo)氣流沿著階梯的方向流動，提高氣流與鋰電池單體的接觸面積，增加熱交換的效率，提高散熱速度。

技術(shù)研發(fā)人員：宗譜平,劉湘雄,劉俊杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市沃爾德新能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15