高效温控动力电池箱的制作方法

本实用新型涉及动力电池领域，特别是涉及高效温控动力电池箱。

背景技术：

电池模组是由多个动力电芯串联或并联形成的电池组，使得整体能满足产品对电能的需求。动力电池箱是指含有若干个电池模组的装置，由于在使用过程中，动力电池工作时对环境温度要求较高，温度过高会造成电池老化，温度过低又会造成电化学反应速度下降，从而导致输出的电流和电压下降。对于锂电池而言，锂电池的使用环境温度在-20～+55℃。就单只电芯而言，其0℃时的容量保持率约为60～70％，-10℃时的容量保持率约为40～55％，-20℃时的容量保持率约为20～40％。锂电池的低温使用环境下的极限低温可能低至-40℃以下，在这样的低温条件下，电化学反应速度下降，电池输出的电流和电压都会下降，放电容量也会大幅下降，这样的低温性能显然不能满足动力电源的使用要求。相反，在高温使用环境下的极限温度可达50℃，甚至高达60℃左右，散热不及时会引起热积累，导致热失控，严重影响电池的性能及安全，即使磷酸铁锂电池的高温性能较好，其放电容量也会大幅下降。因此，控制锂电池的工作环境温度至关重要，成为锂电池的主要攻坚方向。

现有技术通过内部设有冷却液的管线结构实现加热和散热以控制电池温度，但存在如下不足之处，一方面，体积大占用空间大，第二方面，充满液体后质量重，电池包的能量密度减小，如果流体为水质液体，发生泄漏情况会引发严重的安全事故，安全隐患大，第三方面，温控效果差。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种温控效果好、整体体积小、安全隐患小的高效温控动力电池箱。

本实用新型所采用的技术方案是：高效温控动力电池箱，包括用于放置电池模组的框型托盘、盖设于框型托盘顶部的上盖、设置于框型托盘和上盖围合形成的空间内的温控装置和风道装置；所述温控装置包括中空导热板、贴合于中空导热板的若干个温控器、设置于上盖下表面的上保温层、设置于框型托盘上表面的下保温层；所述风道装置包括设置于上盖端部的进风口、设置于框型托盘和上盖围合形成的空间内的送风管道、连接于进风口和送风管道且设置于框型托盘一端的防水风机，所述温控装置的中空导热板与风道装置的送风管道相连通。

对上述技术方案的进一步改进为，所述温控装置还包括灌封于温控器和框型托盘内表面之间的导热硅胶层。

对上述技术方案的进一步改进为，所述温控器包括连接于电池模组的温度探头、连接于温度探头的正负极转换器、和设置于中空导热板上的若干个单半导体制冷片。

对上述技术方案的进一步改进为，所述下保温层与框型托盘相匹配，所述上盖与上保温层相匹配，且下保温层与框型托盘之间设有密封条。

本实用新型的有益效果为：

1、一方面，本实用新型设有温控装置，且温控装置包括中空导热板、贴合于中空导热板的若干个温控器、设置于上盖下表面的上保温层、设置于框型托盘上表面的下保温层，上保温层和下保温层起到隔热作用，中空导热板直接将热量传导出去，温控器控制电池箱内温度恒定，温控效果好。第二方面，设有风道装置，且风道装置包括设置于上盖端部的进风口、设置于框型托盘和上盖围合形成的空间内的送风管道、连接于进风口和送风管道且设置于框型托盘一端的防水风机，所述温控装置的中空导热板与风道装置的送风管道相连通，在防水风机的作用下，冷空气通过进风口进入，经送风通道与中空导热板相连通，电池模组的热量传递至中空导热板并与空气发生热交换，以降低电池模组的温度，温度升高的空气被排出电池箱外，实现对电池模组的温度控制，温控效果好。第三方面，由于采用空气作为冷却介质，相对于采用液体作为冷却介质，能避免液体泄漏而引发的安全事故，降低安全隐患。第四方面，整体体积小、质量轻，电池包的能量密度不会减小，安全隐患小。第五方面，本实用新型不需要任何液态冷媒进行冷热交换，不需要冷热交换的旋转机构，就能根据需要控制电池箱内的温度，温控器易安装，热交换速度快、可稳定的连续工作，无噪音，无振动，寿命长，能耗低，便于自动化控制，占用空间小，体重轻，提高了电池能量密度；保温温度稳定，提高了电池利用率及延长了电池使用寿命，保证了电池能量消耗的一致性均衡，为梯次利用提高利用周期。

2、温控装置还包括灌封于温控器和框型托盘内表面之间的导热硅胶层，电池模组的热量通过导热硅胶层快速传递至温控装置，热传递速度快，进一步改善了温控效率和温控效果。

3、温控器包括连接于电池模组的温度探头、连接于温度探头的正负极转换器、和设置于中空导热板上的若干个单半导体制冷片，通过温度探头实时监测电池模组温度，在正负极转换器的作用下，若干个单半导体制冷片工作，维持电池箱内温度恒定，温控效果好。

4、下保温层与框型托盘相匹配，所述上盖与上保温层相匹配，且下保温层与框型托盘之间设有密封条，增加了电池箱的密封性，保温效果好，进一步改善了本实用新型的温控效果。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的分解图；

图3为本实用新型的温控器的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1～图3所示，分别为本实用新型的立体图和分解图、温控器的电路原理图。

高效温控动力电池箱100，包括用于放置电池模组的框型托盘110、盖设于框型托盘110顶部的上盖120、设置于框型托盘110和上盖120围合形成的空间内的温控装置和风道装置；所述温控装置包括中空导热板131、贴合于中空导热板131的若干个温控器132、设置于上盖120下表面的上保温层133、设置于框型托盘110上表面的下保温层134；所述风道装置包括设置于上盖120端部的进风口141、设置于框型托盘110和上盖120围合形成的空间内的送风管道142、连接于进风口141和送风管道142且设置于框型托盘110一端的防水风机143，所述温控装置的中空导热板131与风道装置的送风管道142相连通。

温控装置还包括灌封于温控器132和框型托盘110内表面之间的导热硅胶层，电池模组的热量通过导热硅胶层快速传递至温控装置，热传递速度快，进一步改善了温控效率和温控效果。

温控器132包括连接于电池模组的温度探头132a、连接于温度探头132a的正负极转换器132b、和设置于中空导热板131上的若干个单半导体制冷片132c，通过温度探头132a实时监测电池模组温度，在正负极转换器132b的作用下，若干个单半导体制冷片132c工作，维持电池箱100内温度恒定，温控效果好。

下保温层134与框型托盘110相匹配，所述上盖120与上保温层133相匹配，且下保温层134与框型托盘110之间设有密封条150，增加了电池箱100的密封性，保温效果好，进一步改善了本实用新型的温控效果。

一方面，本实用新型设有温控装置，且温控装置包括中空导热板131、贴合于中空导热板131的若干个温控器132、设置于上盖120下表面的上保温层133、设置于框型托盘110上表面的下保温层134，上保温层133和下保温层134起到隔热作用，中空导热板131直接将热量传导出去，温控器132控制电池箱100内温度恒定，温控效果好。第二方面，设有风道装置，且风道装置包括设置于上盖120端部的进风口141、设置于框型托盘110和上盖120围合形成的空间内的送风管道142、连接于进风口141和送风管道142且设置于框型托盘110一端的防水风机143，所述温控装置的中空导热板131与风道装置的送风管道142相连通，在防水风机143的作用下，冷空气通过进风口141进入，经送风通道与中空导热板131相连通，电池模组的热量传递至中空导热板131并与空气发生热交换，以降低电池模组的温度，温度升高的空气被排出电池箱100外，实现对电池模组的温度控制，温控效果好。第三方面，由于采用空气作为冷却介质，相对于采用液体作为冷却介质，能避免液体泄漏而引发的安全事故，降低安全隐患。第四方面，整体体积小、质量轻，电池包的能量密度不会减小，安全隐患小。第五方面，本实用新型不需要任何液态冷媒进行冷热交换，不需要冷热交换的旋转机构，就能根据需要控制电池箱100内的温度，温控器132易安装，热交换速度快、可稳定的连续工作，无噪音，无振动，寿命长，能耗低，便于自动化控制，占用空间小，体重轻，提高了电池能量密度；保温温度稳定，提高了电池利用率及延长了电池使用寿命，保证了电池能量消耗的一致性均衡，为梯次利用提高利用周期。

本实用新型的工作原理为：

电池箱100内电池模组工作产生的热量，经导热硅胶层传递至中空导热板131，一方面，与中空导热板131内的气体发生热交换，另一方面通过若干个单半导体制冷片132c进行制冷，以确保电池箱100内温度恒定。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。