便携电池组合结构的制作方法

本实用新型属于动力电池技术领域，涉及一种便携电池组合结构。

背景技术：

目前，蓄电池越来越多地应用于电动车辆等大功率工作的场合。实用场合中，蓄电池多以单体电池串联和/或并联成电池组的形式使用，串/并联的数量从几十只到几百只不等。为了提高有效使用空间，需要减少电池组体积，单体电池往往排布的非常紧密，这对于电池组的散热非常不利。在充电末期和大功率工作时，蓄电池内部会放热，电池组中间位置的单体电池的温度要明显高于靠近壳壁的单体电池的温度，它们表现出的电化学特性与其它电池不同，组装前通过种种努力获得的电池均一性就不复存在，使用中这部分单体电池很快就会工作在过充、过放状态下，性能迅速衰退，失效，造成整组电池性能下降甚至故障、失效。通过对循环寿命终了的蓄电池组的解剖分析，也表明电池组中间部位单体电池的残余容量远远低于电池组边缘部位单体电池的残余容量，电池组的失效主要是由于电池组中间部位部分单体电池的失效造成的。这就造成电池组的寿命大大低于单体电池的循环寿命。而且，由于被废弃的电池组中还含有相当比例的仍有使用价值的单体电池，也造成资源的浪费和使用成本的增加。

为了改善电池组使用过程中存在的单体电池温度不均匀的状况，进而提高电池组的使用寿命，人们提出了各种解决方案。如：在电池组中加上各种冷却装置，其中以用空气作为冷却介质的风冷装置和用水作为冷却介质的水冷装置较为常见。但是这两种方式存在着需要外加冷却介质循环设备的不足，提供介质循环动力的装置如风机、水泵本身需要耗费电能和占用空间，在电池组中还要预留冷却介质通道，这就会增大电池组的体积，限制了电池组在车上的安放位置。当电池组合中严格限制散热方式，不能增加风冷或者水冷系统的时候，电池组的散热就会面临困难。

技术实现要素：

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种具有良好散热效果、便携的电池组合结构，使得电池保持长期良好的运行状态，延长电池的使用寿命，该蓄电池模块不需要采用专门的冷却装置，借助于传导就可以实现电池的散热。

为实现上述目的，本实用新型的解决方案是：提供一种便携电池组合结构，包括支撑架以及电池单元，若干所述电池单元分别排布于所述支撑架的各层之间，所述电池单元上设有导热片，所述导热片通过导热硅胶与所述电池单元连接。

优选地，所述导热片上设有导热连接孔以供将热量传导至外部。

优选地，所述导热片呈波浪形且由较强导热性能的材料构成，所述导热片固定于单个所述电池单元的四周或穿插于相邻两个电池单元之间。

优选地，所述电池单元呈圆柱形且竖立紧凑均匀排布于所述支撑架的各层之间。

优选地，所述支撑架上设有提手。

优选地，所述支撑架上设有控制盒，各层所述支撑架之间、所述提手以及所述控制盒通过若干连接螺杆固定连接，所述控制盒内安装有电路保护板及充电器接口、正负极引出接口、电池组应急开关等，控制盒是整个便携电池组控制中心，电路保护板用于当电池组出现过流过温情况时保护电池组。

优选地，所述导热硅胶具有高导热系数和强绝缘性，本实用新型导热系数大于1.5W/m.K为佳，低压绝缘电阻不低于0.5MΩ，所述电池单元上的热量通过所述导热硅胶传导至所述导热片。

本实用新型便携电池组合结构的有益效果包括：

1)采用散热良好的导热铜片，通过热传导的方式散热。具体地，为了提高传热效果，在单体电池之间通过导热铜片和导热硅胶进行固定连接导热；

2)本实用新型提供的蓄电池组合，可以使模块内的单体电池的温度均匀性明显提高，使这些单体电池的电化学特性达到相当接近的程度，从而保证这些单体电池不论是在串联使用还是在并联使用的情况下都不会出现个别电池的过充或过放电，延长了电池组的使用寿命。其中，将该便携式蓄电池组安装在箱体内时，可以借助于箱体进行散热；

3)本实用新型设计的蓄电池模块中，所用电池的种类不仅可以是镍氢电池，也可以是锂离子电池、镍锌电池、镍镉电池等其他种类蓄电池，其适用性广泛。

附图说明

图1为本实用新型便携电池组合结构的立体结构示意图；

图2为对应图1的正面结构示意图；

图3为对应图1的俯视结构示意图；

图4为图1或图2中导热铜片的放大结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本实用新型进一步加以说明。

如图1至图4所示，本实用新型提供了一种便携电池组合结构，包括支撑架1、圆柱形电池单元2、连接螺杆3、控制盒4、提手5、导热铜片6。其中，若干圆柱形电池单元2排布于支撑架1的各层之间，若干连接螺杆3通过螺栓固定孔将支撑架1、控制盒4、提手5加以固定，控制盒4内安装有电路保护板及充电器接口、正负极引出接口、电池组应急开关等，是整个便携电池组控制中心，当电池组存在过流过温等危险情况时，保护板就会起到相应的保护作用。导热铜片通过导热硅胶与圆柱形电池单元2连接，最后通过导热连接孔7将热量传导至外部的箱体。

此外，本实用新型提供的蓄电池组合结构，电池单元2竖立紧凑均匀排布于支撑架1的各层之间，使得整个组合结构体积紧凑，特别适合于在比较狭小的空间安装使用。如图1，蓄电池组配备有两个提手5，方便电池组的搬运及安装。其中，将该蓄电池组安装在箱体内部时，可以借助于箱体进行散热。

结合图2和图4所示，根据本实用新型的实施例，呈波浪形的导热铜片6通过导热硅胶跟电池单元2进行固定连接，导热铜片6可固定于电池单元2的四周或穿插于相邻两个电池单元2之间，导热硅胶在连接过程中不仅起到连接电池单元2与导热铜片6的作用，而且具有较高的导热系数，将电池单元上面的热量传导到导热铜片上面，还具有较强的绝缘性能。此散热铜板还能够采用具有较强导热性能的其他材料替代，如铝、银、软性导热硅胶片等。

本实用新型提供的便携电池组合结构，其具有如下一种安装制作的方式：

首先，将四只圆柱形单体电池串联以组合成一个电池单元2，然后把若干电池单元2装入在支撑架1中，此时将导热铜片6通过导热硅胶安装在电池单元2的周围。其中，要保证每一个电池单元2都能够跟导热铜片6接触，这样电池单元2产生的热量能够传导至导热铜片6，该导热铜片6具有较高的导热系数，从而提高了传热效果，而且也具有较强的均温效果。最后若干连接螺杆3通过螺栓固定孔将支撑架1、控制盒4、提手5加以固定。

值得一提的是，提手5的安装与支撑架1的安装都采用的一根整体的连接螺杆3，结构会更加稳固，简便。另外，控制盒4内安装有电路保护板及充电器接口、正负极引出接口、电池组应急开关等，电路保护板在电池组出现温度过高或者短路等情况时起到保护电池组的功能，电池组应急开关是电池组输出控制的核心按钮。

完成上述实施过程后，应能体现出本实用新型的以下特点：

1)采用散热良好的导热铜片，通过热传导的方式散热。具体地，为了提高传热效果，在单体电池之间通过导热铜片和导热硅胶进行固定连接导热；

2)本实用新型提供的蓄电池组合，可以使模块内的单体电池的温度均匀性明显提高，使这些单体电池的电化学特性达到相当接近的程度，从而保证这些单体电池不论是在串联使用还是在并联使用的情况下都不会出现个别电池的过充或过放电，延长了电池组的使用寿命。其中，将该便携式蓄电池组安装在箱体内时，可以借助于箱体进行散热；

3)本实用新型设计的蓄电池模块中，所用电池的种类不仅可以是镍氢电池，也可以是锂离子电池、镍锌电池、镍镉电池等其他种类蓄电池，其适用性广泛。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。