电池包的制作方法

文档序号:10230082阅读:586来源:国知局
电池包的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电池包;尤其涉及一种具有散热系统的电池包。
【背景技术】
[0002]为了进一步满足手持工具在使用过程中的操作便捷性,直流工具逐渐得到广大手持工具的使用人群的青睐。在直流工具的使用过程中,人们进而对直流工具的持续工作时间和工作性能有了进一步的需求,希望直流工具能够具有较长的工作时间,以及较好的工作性能。操作者的需求将直流工具的开发重点顺其自然地引到对直流工具中电池包上。
[0003]在影响电池包性能的诸多因素中,散热是其中一个重要因素。为了能够满足工作负载的需求,电池包通常是由多个电池单元(battery cells)组合而成,因此通常会将多个电池单元放到一个支架上,封装成电池组,再加上包盖与包底形成电池包,然后将电池包与工具或器械耦接安装到工具或器械上。然而,每个电池单元在充电或放电的时候会发出热量,而这些电池单元紧凑地封装在电池包的支架上,难以将热量散发出去,当热量累积到一定程度时,将影响电池组/电池包效率和使用寿命,甚至会引起爆炸等严重的安全问题。因此,为防止电池组/电池包出现过高过快的温升,防止电池发生爆炸而伤害操作者,通常会设置放电保护措施,及时地终止放电。
[0004]在电池包的使用过程中,不仅需要设置防止温升过大的保护机构,还需要在电池单元这个散热体本身出发,想办法将其热量散发出去。因为在使用可充电电池作为能源的手持式工具或园林器械中,电池的放电电流越大,电池温度越高,温升越快,尤其是在大电流放电时,如不及时有效地将热量散发掉,将会在短时间内上升到一个极高的温度,而触发放电保护机构,导致机器频繁执行停机保护措施,因而带来操作上的间断和麻烦,影响整个作业工作。因此,对电池进行及时有效地散热是十分必要的。
[0005]目前,对电池包的常规的散热方式为:(一)采用气体对流散热;(二)采用散热片将热量导出电池包,然后再利用周围空气的对流作用使温度降低。但采用上述两种方法,需要再电池包内设置额外的对流风道、风扇以及散热片等,将增大电池包的体积,结构也较为复杂。
[0006]为了解决上述问题,专利申请号为201320337996.6的中国专利于2014年1月1日公开了一种采用相变材料(PCM)的散热技术,即在组成电池包的多个电池单元的外表面上靠近正极端的区域设有相变材料,主要是利用相变材料在发生相变时需要吸收或放出大量热量的性质来实现散热的。相变材料常温为固态,在电池包的工作过程中,当电池单元升高到一定的温度时,相变材料受热开始融化为液态,并吸收电池单元热能,从而可以起到控制电池包温升的作用。当电池包工作完成后,通过充电器风扇冷却,将相变材料再变为固态,以备下次电池包的温升控制使用。
[0007]上述电池单元外表面的相变材料外具有一个封装层,该封装层将相变材料包裹在电池单元的外表面,使其在高温下产生液化时液体不会于留出。虽然有封装层的包裹,但是相变材料在液态的状态下难免会产生由于相变材料液体流淌的堆积而造成相变材料在冷却后变为固态时厚度分布不均的现象,进而会导致电池包散热不均匀,影响电池包的散热效果。本实用新型针对现有技术中存在的上述问题进行了改进。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型是针对上述现有技术进行改进的技术方案,克服了现有技术中使用相变材料进行散热产生的散热不均匀的现象,提供了一种散热效果更好的电池包。
[0009]本实用新型采用的具体技术方案是:
[0010]一种电池包,包括:多个电池单元,至少一个电池单元的外表面上部分地设置有相变材料;电池包支架,用于支撑所述多个电池单元;其中,相变材料具有第一延伸区域与第二延伸区域,且第一延伸区域与第二延伸区域在至少一个电池单元的纵长方向上设有间隙。
[0011 ] 优选地,间隙至少为5_。
[0012]优选地,第一延伸区域从电池单元在纵长方向上的中间位置向负极端或者正极端延伸。
[0013]优选地,第一延伸区域向负极端或者正极端延伸至电池单元总长度的四分之三位置。
[0014]优选地,第一延伸区域和第二延伸区域的相变材料厚度相同。
[0015]优选地,第一延伸区域和所述第二延伸区域的相变材料在电池单元的长度方向和径向方向上分布均匀。
[0016]优选地,相变材料的厚度至少为1.3mm。
[0017]优选地,相变材料形成为环形,包裹在所述至少一个电池单元的外表面上。
[0018]优选地,至少一个电池单元还具有设置于相变材料外部的封装层,封装层将相变材料封装在至少一个电池单元上。
[0019]本实用新型中将相变材料在电池单元纵长方向上设有间隙地分布,可以减缓相变材料受热变为液态时由于液体流淌而造成的材料堆积现象,进而可以减小相变材料冷却为固态后在包裹厚度上产生的形变量,以确保电池包散热的均匀性。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型实施例的电池包的分解示意图。
[0021]图2是本实用新型实施例的电池包中电池组的分解示意图。
[0022]图3是本实用新型实施例一的电池单元上相变材料的分布示意图。
[0023]图4是本实用新型实施例一中具有封装层的电池单元示意图。
[0024]图中的相关元件的对应编号如下:
[0025]1包盖 51封装层
[0026]2 电池组 6 电池包支架
[0027]3包底 7电极连接片
[0028]4铝外壳 8电路连接板
[0029]10电池包 8a正极端子
[0030]5电池单元8b负极端子
[0031]50相变材料8c输出端子
【具体实施方式】
[0032]本实用新型公开提供了一种具有良好的散热性能的电池包,主要是通过在其电池单元的外表面包裹相变材料,根据相变材料在发生相变时会吸收/释放热量的原理来实现的。
[0033]本实用新型中的在电池单元的外表面包裹相变材料的散热原理可以应用于多种多样的电池包上。这些电池包可以适用于电钻、电动扳手、电动螺丝批、电锤、电圆锯、砂光机、电木铣等手持式电动工具,也可以适用于电动割草机、打草机、智能割草机、修枝剪、圆锯等需要电池包供给电源的园林工,为了方便描述,以下将这些手持式电动工具以及园林工具统称为电动工具。这些应用于电动工具的电池包的电压值也有多种,主要取决于电动工具的工作负载需求。电池包与电动工具之间的连接方式也有多种,可以是插拔式,也可以滑移式,对于有些电压值较大的电池包,还可以将其放在背包中,通过电源线给电动工具提供驱动。本实用新型的电池包并不局限于上述电动工具,电池包的电压值,以及电池包与电动工具的连接方式电池包的形状。
[0034]为了能够清晰地描述本实用新型的技术原理,本实用新型以以一个60V的滑移式电池包作为实施例来进行具体详细地说明。
[0035]参照图1-2所示,本实用新型实施例中的电池包10包括包盖1,电池组2,包底3,以及铝外壳4。在本实用新型实施例中,先将多个按照一定顺序排列的电池单元5在电池包支架6的固定下,封装成电池组2。电池包10的包盖1和包底3对电池组进行进一步地封装和保护。包裹于包底外侧铝外壳4对电池包有进一步的封装和保护作用,与此同时,铝外壳4的金属质感也会从视觉上带来一定的美感。
[0036]参照图2所示,
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