一种用于纽扣电池的实验平台

1.本实用新型属于锂电池实验设备技术领域，具体涉及一种用于纽扣电池的实验平台。


背景技术：

2.由于能源需求的不断增长和改善生态环境的迫切性，可再生能源储存装置越来越受到世界各国的关注。锂离子电池以其大容量、高工作电压和高能量密度在储能方面发挥着重要作用。广泛的应用在手机、笔记本电脑、照相机等便携式电子设备等应用领域，迅速发展为21 世纪最重要的储能设备之一。锂离子电池根据外形尺寸可分为圆柱电池、方块电池和异性电池。现有的锂离子电池实验平台无法满足各种组合排列的需求，实际上，锂离子电池需要按照a*b*c顺序排列组合进行运行或者实验，而现有的实验平台无法进行各种电池排列。锂电池由于自身活性高，在快速充放电过程中会产生热量，现有的散热方式主要有风冷和水冷两种技术，其中风冷因为冷却面不均匀、热负荷较高、风扇消耗功率较大和工作时噪声大等缺点限制应用。水冷是因安装比较麻烦并且具有一定的危险性，因与锂离子电池实际接触面小导致散热效果不好。
3.中国发明专利：一种基于热管和液冷耦合散热的车用圆柱形锂电池模块。专利申请号： cn2020115026692，该发明专利采用在底部s形串联管路进行冷却降温的方法，因冷却管道与电池实际接触面积小，且冷却面积主要集中在底部，容易造成电池整体温度分布不均，影响电池的循环寿命和倍率性能，长时间使用有电池温度异常导致起火爆炸的风险。
4.实用新型专利：一种柱形锂离子电池散热组件专利申请号：2020215939418，该使用新型采用了圆弧形的冷却管道与锂离子电池紧密贴合，但冷却管道过长导致进水口与出水口管口处温差较大，长期使用会减少电池的寿命，并伴有因温度散热不均导致的电池起火爆炸风险。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的提供一种适用于纽扣式锂离子电池的组装平台并提供水冷的降温系统，解决了现有技术的缺陷。
6.本实用新型采用环形冷却管道，增加了与电池的接触面积，冷却效率大大提升。
7.本实用新型单个单元内部具有的环形管道接触面积更大，且管道长度更短，不会造成进水口与出水口管口温度不一致的问题。当单元过多时，可采用多进水口的方式有效解决进出口温度不一致的问题。
8.一种用于纽扣电池的实验平台，包括至少一个单元，每个单元包括螺旋状的冷却管道，冷却管道一端连接进水口，另一端连接出水口；
9.所述冷却管道安装在外壳内，外壳底部设有弹簧底座，冷却管道螺旋缠绕形成的空腔内设有弹簧，弹簧的下端顶在弹簧底座上；外壳的顶部设有正极盖；所述正极盖带有导电接头。
10.当多个单元组合的时候，所述的导电接头与卡扣支架通电连接，多个单元的正极盖通过卡扣支架连接汇集在一处。
11.进一步地，所述卡扣支架内部为铜合金导线，外部为阻抗材料。
12.进一步地，所述弹簧底座是可拆卸结构，两个单元上下组合形成竖行拼接时候，上一个单元的弹簧底座拆卸掉，直接与下方的单元正极盖端连接。
13.进一步地，所述冷却管道、外壳为铜合金材料。
14.具体的，使用时纽扣电池通过弹簧安装在单个单元内部，数量越多，弹簧压缩越厉害。当单个单元内部安装所需电池不能满足要求时，可按照图或者图的方式连接单元，横向连接需要卡扣支架来连接两个单元的正极盖，竖向连接则不需要。冷却系统工作方式则是通过进水口将冷却液灌入到冷却管道，通过出水口将冷却液流出，冷却管道为螺旋设计，极大了增大了与电池的接触面积，提高散热降温效率。若是两个单元竖向连接时，如图所示，进水口、出水口可采用就近原则连接方式，即出水口连接另一个单元的进水口；若是两个单元横向连接时，如图所示，进水口、出水口可采用s形依次连接方式，即出水口连接另一个单元的进水口。
15.本实用新型具有的有益效果：
16.1.可拼接式实验平台。本实验平台可根据实际使用所需要的尺寸自由拼接各种形状的单元，且采用卡扣式拼接方法，简单易操作，对于实际应用发挥着重要作用。
17.2.单个单元内部具有环形管道，与电池的接触面积大，能够使得电池各部分的温度大小均一，避免电池使用过程中温差导致的热安全问题，提供电池的循环寿命。
18.3.单个单元系统集成度高，连接冷却水源便可组成一个单独的具有冷却系统的实验平台。多个单元组装方便且组装成平台也是具有冷却系统的，极大了提高了平台的自由度。
附图说明
19.图1为本实用新型的组合结构示意图；
20.图2为本实用新型的单元剖面结构示意图；
21.图3为单元竖向组合结构示意图；
22.图4为单元横向组合结构示意图。
具体实施方式
23.结合以下附图对本实用新型实例进行更详细的说明，对本新型的目的、技术方案等更加详细说明。
24.如图1和图2所示，一种用于纽扣电池的实验平台，包括至少一个单元，每个单元包括螺旋状的冷却管道4，冷却管道4一端连接进水口2，另一端连接出水口3；
25.所述冷却管道4安装在外壳7内，冷却管道4是外壳7组成的一部分，外壳7是固定保护电池和其他部位零件，外壳7底部设有弹簧底座5，冷却管道4螺旋缠绕形成的空腔内设有弹簧6，弹簧6的下端顶在弹簧底座5上；外壳7的顶部设有正极盖1；正极盖1一端固定链接在外壳7上，所述正极盖1带有导电接头8。
26.当多个单元组合的时候，所述的导电接头8与卡扣支架9通电连接，多个单元的正
极盖1 通过卡扣支架9连接汇集在一处，方便电路的连接。所述卡扣支架9还用来固定连接正极盖 1。
27.进一步地，所述卡扣支架9内部为铜合金导线11，外部为阻抗材料。内部铜合金起到导电的作用，把各个单元的正极出汇集在一起，外部为阻燃材料，极大的增加了整体的安全性。
28.进一步地，所述弹簧底座5是可拆卸结构，两个单元上下组合形成竖行拼接时候，上一个单元的弹簧底座5拆卸掉，直接与下方的单元正极盖1端连接。弹簧底座拆5卸掉与另一个单元正极盖一端连接，形成竖行拼接，适用于长尺寸，宽度窄，大电压的特殊情况。
29.进一步地，所述冷却管道4、外壳7为铜合金材料。一是导热快，降温速率明显，二是为阻燃材料，电池内部发生起火爆炸可有效阻断火势蔓延。
30.具体的，使用时纽扣电池通过弹簧6安装在单个单元内部，数量越多，弹簧压缩越厉害。当单个单元内部安装所需电池不能满足要求时，可按照图3或者图4的方式连接单元，横向连接需要卡扣支架9来连接两个单元的正极盖1，竖向连接则不需要。冷却系统工作方式则是通过进水口2将冷却液灌入到冷却管道4，通过出水口3将冷却液流出，冷却管道4为螺旋设计，极大了增大了与电池的接触面积，提高散热降温效率。若是两个单元竖向连接时，如图3所示，进水口2、出水口3可采用就近原则连接方式，即出水口3连接另一个单元的进水口2；若是两个单元横向连接时，如图4所示，进水口2、出水口3可采用s形依次连接方式，即出水口3连接另一个单元的进水口。
31.上下两层的单元之间通过固定板10固定连接。


技术特征：
1.一种用于纽扣电池的实验平台，其特征在于，包括至少一个单元，每个单元包括螺旋状的冷却管道(4)，冷却管道(4)一端连接进水口(2)，另一端连接出水口(3)；所述冷却管道(4)安装在外壳(7)内，外壳(7)底部设有弹簧底座(5)，冷却管道(4)螺旋缠绕形成的空腔内设有弹簧(6)，弹簧(6)的下端顶在弹簧底座(5)上；外壳(7)的顶部设有正极盖(1)；所述正极盖(1)带有导电接头(8)。2.根据权利要求1所述的一种用于纽扣电池的实验平台，其特征在于，当多个单元组合的时候，所述的导电接头(8)与卡扣支架(9)通电连接，多个单元的正极盖(1)通过卡扣支架(9)连接汇集在一处。3.根据权利要求2所述的一种用于纽扣电池的实验平台，其特征在于，所述卡扣支架(9)内部为铜合金导线(11)，外部为阻抗材料。4.根据权利要求1所述的一种用于纽扣电池的实验平台，其特征在于，当所述弹簧底座(5)是可拆卸结构，两个单元上下组合形成竖行拼接时候，上一个单元的弹簧底座(5)拆卸掉，直接与下方的单元正极盖(1)端连接。5.根据权利要求1到4任一项所述的一种用于纽扣电池的实验平台，其特征在于，所述冷却管道(4)、外壳(7)为铜合金材料。

技术总结
本实用新型提供一种用于纽扣电池的实验平台，包括至少一个单元，每个单元包括螺旋状的冷却管道，冷却管道一端连接进水口，另一端连接出水口；所述冷却管道安装在外壳内，外壳底部设有弹簧底座，冷却管道螺旋缠绕形成的空腔内设有弹簧，弹簧的下端顶在弹簧底座上；外壳的顶部设有正极盖；所述正极盖带有导电接头。本实用新型可根据实际使用所需要的尺寸自由拼接各种形状的单元，且采用卡扣式拼接方法，简单易操作，对于实际应用发挥着重要作用。对于实际应用发挥着重要作用。对于实际应用发挥着重要作用。


技术研发人员：王海斌 郑永军 王茂华 瞿忱 陈现涛 贾井运 孙强
受保护的技术使用者：中国民用航空飞行学院
技术研发日：2021.03.22
技术公布日：2021/9/28