一种自动调节温度的安全电池组结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自动调节温度的安全电池组结构，涉及电池应用领域，特别是涉及一种能够自动调节温度以及带安全保护的电池结构，可作为如电动汽车类的交通工具电源结构使用，也可以应用于如UPS、移动电源等电子设备的电池结构。
【背景技术】
[0002]首先，本技术是用于电池结构应用的设计，目前市场上的锂电池结构由锂合金金属氧化物(正极)、石墨(负极)、电池鼓壳、导电涂层等构成。对于利用上述电池结构构成的普通锂电池组结构，其主要存在几方面的缺陷问题:1.使用条件有限制，高低温使用危险大。2.不能大电流放电，价格昂贵，安全性较差。3.有电池被过充过放电的缺陷。4.生产要求条件高，成本高。5.存在安全性差，有发生爆炸的危险。
[0003]利用本技术设计的一种自动调节温度的安全电池组结构主要是为了解决几方面的问题:1，能够自动调节电池组的待机温度和运行温度，使电池组工作在设定的待机和工作温度范围内。2，通过自熔断保险的合理布局设计，使电池组结构可以安全有效的运行，避免单个电池芯、电池砖结构的故障导致整个电池组发生故障。3，通过电池组结构的并联和串联，为电子设备提供适合的高电压和大电流的电池组结构。4，通过若干电芯组成电池砖、电池箱的结构，降低大功率电池结构的生产成本。5，通过电池保护线路，可避免电芯、电池砖、电箱被过充、过放或互充的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服以往技术的不足，提供一种安全、高效的电池组结构。这种电池组结构具有能够自动调节温度、高安全性、高可靠性、高效率、易于维护、并且生产成本低廉的特点。
[0005]一种自动调节温度的安全电池组结构，其特征包括:调温组件，电池砖组件，散热管组件，电芯组件，电箱组件，保险组件，调温组件由上下两部分组成，其间包含有电芯组件，在调温组件一端连接有散热管组件，此基本结构组成一个电池砖组件，由多个电池砖连接后，组成电箱组件，在每个电芯，电池砖，电箱之间均安装有保险装置，所述调温组件进一步包括:上部调温槽，下部调温槽，温度传感器，温度控制器，导热片，风扇，本电池组结构可应用于:如电动交通工具的电池安全设计，如UPS (不间断电源)的电池组结构设计，也可以应用于如移动电源、移动电子设备类的电池调温结构和电池安全结构,本电池组结构具有使用安全，结构简单，易于维护，成本低廉的特点。
[0006]本发明设计的一种自动调节温度的安全电池组结构，由调温系统、电芯、电池砖外壳、散热管结构、保险结构、电池箱构成。
[0007]调温组件的系统结构是通过珀尔帖效应，利用电流通过导体后产生制冷和制热效果的原理设计而成。具体来说，当有电流通过不同的导体组成的回路时，除产生不可逆的焦耳热外，在不同导体的接头处随着电流方向的不同，会分别出现吸热、放热现象。例如，当电流从自由电子数较高的一端A流向自由电子数较低的一端B，则B端的温度就会升高；反之，B端的温度就会降低。
[0008]调温组件系统主要由多个温度传感器、温度控制器及其电路、电芯调温片、温度传导片、连接端口、连接线路构成。其中连端口进一步包括充、放电接口、数据传输&监控端口、控制端口。
[0009]调温组件系统的散热模块由电芯调温片、温度传导片两部分构成。其中，电芯调温片的设计结构为上下套管形状，电芯在其内部。温度传导片为片状结构设计，其通过导热绝缘材料与电池砖的金属导热外壳连接。当电芯温度高于设定范围时，电芯调温片起制冷作用，其热量通过温度传到片、电池砖金属外壳、导热管结构后散发到电池砖外部。反之，当电芯温度低元设定范围时，电芯调温片其制热作用，热量通过导热管结构、电池砖金属外壳、温度传导片，传导到电芯调温片上，从而保证电芯工作在合理的设计范围内。
[0010]调温系统电芯调温片部分，根据电子设备的设计需要，可以将电芯调温片设计为上下套管形状，也可以设计为片状。如电池选用非18650型电池时候，通常电芯设计为扁平的长方体形状。在这种设计模式下，可以将调温系统的电芯调温片设计为扁平的片状，与电芯贴合在一起，同样可以起到调节温度的作用。
[0011]电池砖外壳部分主要为分为三部分结构:左上壳,左下壳,右壳。其中左上壳的顶面设计有电量显示按钮和电量指示灯，在左上壳的内部，设计有电路板箱，其内部包含电路，其防过充、防过放、防互充、电源显示作用。左下壳的正面包括有功能选择按钮和控制连接端口。左下壳的后部设计有电源连接端口。右壳由如金属铜或导热性良好的合金材料构成，其正面有带过滤的散热接口，与散热管结构连接。右壳的内部有用于连接温度传到片的螺丝接口或卡口。为了能够起到绝缘和导热的作用，在右壳和温度传导片之间设计有如绝缘导热橡胶的材料。电池砖外壳三个组成部分的连接部分设计有用于固定的螺丝孔和卡口设计。
[0012]散热管结构由如铜或导热性良好的合金材料构成。其内部为中空设计，热量可以通过其中空的空间，将冷、热空气在风扇的带动下，进行快速的调节。散热管的一端连接在电池砖的右壳正面，另一端连接到电池箱外部。根据连接电池砖数量的不同，以及电子设备的电池结构不同，散热管结构可以设计为单连接接口，或多连接接口。在散热管结构与电池砖结构的连接处，设计有起固定作用的卡口和螺丝口设计。
[0013]为了保证电池结构整体的稳定性和安全性，在每节电芯、电池砖、电箱之间均设计有如可恢复熔断丝的保险组件。这种设计方式不会因为单节点的电芯、电池砖损坏而影响其他电芯、电池砖甚至整个电箱的正常工作，从而可以提高电箱的整体稳定性，提高使用的安全性，更可以避免如单节电池或电池砖过热而引起的火灾发生。
[0014]电池箱主要由前面板、箱体上板，一体式底板和背板三部分。在前面板上设计有用于显示电量以及功能设置电池箱状态显示屏，在显示屏下方设计有功能选择和设置按钮。在箱体上板的后部侧面有与箱体底板连接的旋转卡口，这种设计可以方便的打开电池箱，对其内部进行操作。在一体式底板和背板上，其底板侧面设计有用于散热和其空气循环流通作用的导热孔。在背板上设计有散热孔、导热风扇、功能开关、充电接口和放电接口。导热风扇根据温度传感器的数据，可以自动调节器运转的时间以及转速。在背板的一侧，设计有方便更换保险丝设备的空槽设计，其上游用于固定的旋转盖帽。
[0015]电池组的供电结构包括，由若干个电池芯串联或并联后，组成电池砖结构，再有多个电池砖并联或串联后组成电箱结构。其中在每个电芯之间设计有保险装置，其位置设计在电池砖内部。在电池砖之间也设计有保险装置，为了方便检查和更换，其位置设计在电箱背板后部的孔槽中。为了适应不同电子设备的电池组结构的电压和电流输出，可以手动或通过接口软件控制来修改电芯、电池砖的串、并联结构。
[0016]本发明同现有电池组结构相比，其具备能够自动调节温度、高安全性、高