一种易于散热的锂离子电池及电动车的电池散热管理系统的制作方法

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种易于散热的锂离子电池及电动车的电池散热管理系统。

背景技术：

动力电池作为电动汽车的能源部分，对整车性能有着重要的影响。目前，市场上的电动汽车多采用具有比能量高、比功率高、寿命长和污染少等优点的蓄电池驱动，尤以镍氢电池和锂离子电池为主流。其中，锂离子电池以其电压高、体积小、比能量高、循环性能好、自放电小和无记忆效应等，受到众多汽车厂商的重视。

一般情况下，在汽车设计时留给动力电池的空间很有限，同时车用锂离子动力电池在充放电过程中会伴随很大的热流量，如果不及时散热，很容易引起电池内的热量累积，影响电池的性能和安全。如果散热不均匀，更会造成电池组内温差很大。电池内的温度场不均匀将造成各电池模块、各单体电池性能的不均衡，最终影响整个电池组的使用性能和可靠性。因此，为了使动力电池系统能更好地发挥性能，同时保证安全，有必要对锂离子电池散热进行深入研究。

在此之前，很多研究工作者已经对锂离子电池的总体布局进行了系统的实验仿真研究，也提出了各种不同的优化方案。但是锂离子电池的散热效率与散热的均匀性仍然得不到保障。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种易于散热的锂离子电池，可有效地提到锂离子电池本体的散热效率与散热量，保证锂离子电池本体的热量散失的均匀性，确保锂离子电池的正常使用的安全性。

本实用新型的目的在于提供一种电动车的电池散热管理系统，能进一步地提高锂离子电池的散热量与散热性能，同时进一步地保证锂离子电池正常使用的安全性，进而可以延长锂离子电池的使用寿命，提高企业的经济效益。

本实用新型是这样实现的：

一种易于散热的锂离子电池，锂离子电池包括电池本体、电池槽、电极以及槽盖；电池本体设置于电池槽内；槽盖用于封闭电池槽，且槽盖与电池槽可拆卸连接；电极与电池本体连接，并伸出槽盖；电池槽包括依次首尾连接的第一外壁、第二外壁、第三外壁以及第四外壁，第一外壁与第三外壁上均设置有多条第一导热散热条，多条第一导热散热条均沿电池槽的长度方向设置，第二外壁与第四外壁均设置有多条第二导热散热条，多条第二导热散热条均沿电池槽的宽度方向设置，电池槽的内壁贴合有导热层，导热层用于连接第一导热散热条与第二导热散热条。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，第一导热散热条与第二导热散热条的横截面均呈梯形，且梯形的第一导热散热条与第二导热散热条的长底均设置在远离电池本体的一侧。

一种电动车的电池散热管理系统，包括上述的易于散热的锂离子电池、监控装置以及控制装置，监控装置设置于电池槽内，监控装置包括多个温度传感器，多个温度传感器用于监测电池本体的温度，监控装置电连接于控制装置，控制装置被配置当任一个温度传感器的检测值超过第一预设值时控制锂离子电池停止放电或充电。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，监控装置还包括计时器，计时器设置于电池槽的内壁，且温度传感器与计时器均电连接于控制装置，控制装置被配置为根据温度传感器与计时器的记录值实时地记录锂离子电池的单位散热量，并当单位散热量偏离第二预设值时控制锂离子电池停止放电或充电。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，电池槽呈长方体状，多个温度传感器分别设置于长方体状的电池槽的内侧壁的几何中心位置。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，监控装置还包括设置于电池槽的电压传感器，电压传感器用于检测锂离子电池的电压值，电压传感器电连接于控制装置，控制装置被配置为当电压传感器的检测值超过第三预设值时控制锂离子电池停止放电或充电。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，监控装置还包括设置于电池槽的电流传感器，电流传感器用于检测锂离子电池的电流值，电流传感器电连接于控制装置，控制装置被配置为当电流传感器的检测值超过第四预设值时控制锂离子电池停止放电或充电。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，监控装置还包括设置于电池槽的报警装置，报警装置电连接于控制装置，控制装置被配置为当锂离子电池停止放电或充电时控制报警装置进行报警。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，报警装置为警铃。

进一步地，在本实用新型的较佳实施例中，控制装置为PLC、单片机、计算机中的一种。

上述方案的有益效果：

本实用新型提供了一种易于散热的锂离子电池及电动车的电池散热管理系统。提供的易于散热的锂离子电池包括电池本体、电池槽、电极以及槽盖。电池槽与槽盖配合用于储纳电池本体。电极用于与外部使用设备连接。首先，槽盖与电池槽可拆卸连接，可拆卸连接一方面可以便于更换维修，另一方面可拆卸连接所存在的空隙可以帮助电池本体散热。其次，电池槽包括依次首尾连接的第一外壁、第二外壁、第三外壁以及第四外壁，第一外壁与第三外壁上均设置有多条第一导热散热条，多条第一导热散热条均沿电池槽的长度方向设置，第二外壁与第四外壁均设置有多条第二导热散热条，多条第二导热散热条均沿电池槽的宽度方向设置。第一导热散热条与第二导热散热条的设置使得电池本体内的热量能更多的挥散，增大了散热面积，进而提高了散热效率与散热量。同时，电池槽的内壁贴合有导热层，导热层用于连接第一导热散热条与第二导热散热条。导热层能将电池本体内的热量均匀的分散给第一导热条与第二导热条，有效地提高了锂离子电池的不同位置的散热的均匀性，保证了锂离子电池使用过程中的安全性。

提供的电动车的电池散热管理系统，包括上述的锂离子电池、监控装置以及控制装置。首先，利用上述的散热性能良好的锂离子电池保证了整个系统的散热性能。其次，监控装置包括多个温度传感器，多个温度传感器用于监测电池本体的温度，监控装置电连接于控制装置，控制装置被配置当任一个温度传感器的检测值超过第一预设值时控制锂离子电池停止放电或充电。通过监测装置与控制装置的配合可以有效地观察锂离子电池内的温度，从而避免温度过高造成的锂离子电池的损坏或性能的损失。进一步地提高锂离子电池的散热量与散热性能，同时进一步地保证锂离子电池正常使用的安全性，进而可以延长锂离子电池的使用寿命，提高企业的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的第一种易于散热的锂离子电池的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例提供的第二种易于散热的锂离子电池的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例提供的第一种电动车的电池散热管理系统的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例提供的第二种电动车的电池散热管理系统的结构示意图；

图5为本实用新型的实施例提供的第三种电动车的电池散热管理系统的结构示意图。

图标：100-易于散热的锂离子电池；200-电动车的电池散热管理系统；101-电池本体；103-电池槽；105-电极；107-槽盖；109-第一外壁；111-第二外壁；113-第三外壁；115-第四外壁；117-第一导热散热条；119-第二导热散热条；201-监控装置；203-控制装置；205-温度传感器；207-计时器；209-电压传感器；211-电流传感器；213-报警装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参阅图1，本实施例提供了一种易于散热的锂离子电池100，包括：电池本体101、电池槽103、电极105以及槽盖107。电池槽103与槽盖107配合用于储纳电池本体101。电极105用于与外部使用设备连接。电池本体101设置于电池槽103内，电极105与电池本体101连接，并伸出槽盖107，槽盖107与电池槽103可拆卸连接。可拆卸连接一方面可以便于更换维修，另一方面可拆卸连接所存在的空隙可以帮助电池本体101散热。

在本实施例中，请再次参阅图1，电池槽103包括依次首尾连接的第一外壁109、第二外壁111、第三外壁113以及第四外壁115，第一外壁109与第三外壁113上均设置有多条第一导热散热条117，多条第一导热散热条117均沿电池槽103的长度方向设置，第二外壁111与第四外壁115均设置有多条第二导热散热条119，多条第二导热散热条119均沿电池槽103的宽度方向设置。第一导热散热条117与第二导热散热条119的设置使得电池本体101内的热量能更多的挥散，增大了散热面积，进而提高了散热效率与散热量。

作为优选的方案，第一导热散热条117与第二导热散热条119的横截面均呈梯形，且梯形的第一导热散热条117与第二导热散热条119的长底均设置在远离电池本体101的一侧。梯形的设计可以有效地增加散热面积，提高散热效能。当然，在本实用新型的其他实施例中，第一导热散热条117与第二导热散热条119的横截面还可以根据需求进行选择，例如可以为如图2所示的矩形，本实用新型不做限定。

并且，电池槽103的内壁贴合有导热层(图未示)，导热层用于连接第一导热散热条117与第二导热散热条119。导热层能将电池本体101内的热量均匀的分散给第一导热散热条117与第二导热散热条119，有效地提高了锂离子电池的不同位置的散热的均匀性，保证了锂离子电池使用过程中的安全性。

参阅图3，本实施例还提供了一种电动车的电池散热管理系统200，包括上述的锂离子电池、监控装置201以及控制装置203。首先，利用上述的散热性能良好的锂离子电池保证了整个系统的散热性能。其次，监控装置201包括多个温度传感器205，多个温度传感器205用于监测电池本体101的温度，监控装置201电连接于控制装置203，控制装置203被配置当任一个温度传感器205的检测值超过第一预设值时控制锂离子电池停止放电或充电。通过监测装置与控制装置203的配合可以有效地观察锂离子电池内的温度，从而避免温度过高造成的锂离子电池的损坏或性能的损失。进一步地提高锂离子电池的散热量与散热性能，同时进一步地保证锂离子电池正常使用的安全性，进而可以延长锂离子电池的使用寿命，提高企业的经济效益。

其中，第一预设值为锂离子电池的性能发生明显下降的温度值，第一预设值的具体指通过锂离子电池本体101的本身性能决定，本实用新型不做限定。

其中，控制装置203为可编程逻辑控制器(PLC)、单片机或计算机。可编程逻辑控制器采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。当然，在本实用新型的其他实施例中，控制装置203的种类可以根据需求进行选择，本实用新型不做限定。

在本实施例中，请再次参阅图3，监控装置201还包括计时器207，计时器207设置于电池槽103的内壁，且温度传感器205与计时器207均电连接于控制装置203，控制装置203被配置为根据温度传感器205与计时器207的记录值实时地记录锂离子电池的单位散热量，并当单位散热量偏离第二预设值时控制锂离子电池停止放电或充电。第二预设值为锂离子电池正常工作时的单位散热量。当实际测量得到的单位散热量偏离此第二预设值时，标志着锂离子电池处于非正常工作状体，需要进行断电保护的检查。这样设计，进一步地保证了锂离子电池的散热性能与使用状态下的安全性能。

作为优选的方案，电池槽103呈长方体状。当然，在本实用新型的其他实施例中，电池槽103的形状还可以根据需求进行选择，例如还可以选择为正方体，圆柱形等，本实用新型不做限定。

同时，多个温度传感器205分别设置于长方体状的电池槽103的内侧壁的几何中心位置。几何中心位置设置温度传感器205更能准确的测量以此几何中心为圆心一定范围内的温度值。当然，在本实用新型的其他实施例中，温度传感器205的具体布置位置还可以根据需求进行选择，本实用新型不做限定。

在本实施例中，请参阅图4，监控装置201还包括设置于电池槽103的电压传感器209，电压传感器209用于检测锂离子电池的电压值，电压传感器209电连接于控制装置203，控制装置203被配置为当电压传感器209的检测值超过第三预设值时控制锂离子电池停止放电或充电。第三预设值为锂离子电池由于电压过大发热的导致锂离子电池的性能急剧下降的电压值，当实际的检测值超过此电压值时，表明由于电压过大造成了锂离子电池过热问题。

作为优选的方案，监控装置201还包括设置于电池槽103电流传感器211，电流传感器211用于检测锂离子电池的电流值，电流传感器211电连接于控制装置203，控制装置203被配置为当电流传感器211的检测值超过第四预设值时控制锂离子电池停止放电或充电。第四预设值为锂离子电池由于电压过大发热的导致锂离子电池的性能急剧下降的电流值，当实际的检测值超过此电流值时，表明由于电流过大造成了锂离子电池过热问题。电流传感器211与电压传感器209配合充分地避免了锂离子电池的安全性与产热过多等问题的出现。

在本实施例中，请参阅图5，监控装置201还包括设置于电池槽103报警装置213，报警装置213电连接于控制装置203，控制装置203被配置为当锂离子电池停止放电或充电时控制报警装置213进行报警。报警装置213可以有效地提醒当前的使用者。进一步地保证锂离子电池使用过程的安全性。

作为优选的方案，报警装置213为警铃。警铃发出响声后可以提醒电动车的使用者，避免出现危险问题。

本实用新型提供的易于散热的锂离子电池100及电动车的电池散热管理系统200的工作原理及有益效果为：

提供的易于散热的锂离子电池100包括电池本体101、电池槽103、电极105以及槽盖107。电池槽103与槽盖107配合用于储纳电池本体101。电极105用于与外部使用设备连接。首先，槽盖107与电池槽103可拆卸连接，可拆卸连接一方面可以便于更换维修，另一方面可拆卸连接所存在的空隙可以帮助电池本体101散热。其次，电池槽103包括依次首尾连接的第一外壁109、第二外壁111、第三外壁113以及第四外壁115，第一外壁109与第三外壁113上均设置有多条第一导热散热条117，多条第一导热散热条117均沿电池槽103的长度方向设置，第二外壁111与第四外壁115均设置有多条第二导热散热条119，多条第二导热散热条119均沿电池槽103的宽度方向设置。第一导热散热条117与第二导热散热条119的设置使得电池本体101内的热量能更多的挥散，增大了散热面积，进而提高了散热效率与散热量。同时，电池槽103的内壁贴合有导热层，导热层用于连接第一导热散热条117与第二导热散热条119。导热层能将电池本体101内的热量均匀的分散给第一导热散热条117与第二导热散热条119，有效地提高了锂离子电池的不同位置的散热的均匀性，保证了锂离子电池使用过程中的安全性。

提供的电动车的电池散热管理系统200，包括上述的锂离子电池、监控装置201以及控制装置203。首先，利用上述的散热性能良好的锂离子电池保证了整个系统的散热性能。其次，监控装置201包括多个温度传感器205，多个温度传感器205用于监测电池本体101的温度，监控装置201电连接于控制装置203，控制装置203被配置当任一个温度传感器205的检测值超过第一预设值时控制锂离子电池停止放电或充电。通过监测装置与控制装置203的配合可以有效地观察锂离子电池内的温度，从而避免温度过高造成的锂离子电池的损坏或性能的损失。进一步地提高锂离子电池的散热量与散热性能，同时进一步地保证锂离子电池正常使用的安全性，进而可以延长锂离子电池的使用寿命，提高企业的经济效益。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。