專利名稱：一種單循環(huán)動力電池恒溫裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種包裹動力電池并使動力電池的工作環(huán)境溫度保持在其理想工作溫度范圍內的單循環(huán)動力電池恒溫裝置，此裝置能重復儲存和利用電池工作所散發(fā)的熱量，屬于動力電池、自動恒溫和節(jié)能環(huán)保領域。
背景技術：
現(xiàn)有的動力電池一般采用金屬殼體封裝，外包一層塑料殼體。使用過程中其工作溫度的范圍波動很大。在不同的工作環(huán)境溫度下，電池各方面的性能表現(xiàn)差異也很大，參見附圖1所示，如低溫狀態(tài)下，電池的活性下降，能夠儲存和釋放的能量密度顯著降低，其容量顯著下降；而高溫狀態(tài)下，電池的活性過高，能夠儲存和釋放的能量密度雖然也顯著增加，但嚴重影響電池的壽命，并且伴有電池爆炸和起火的危險。動力電池使用過程中通常包含如下幾個階段1、初始階段電池的溫度和外界環(huán)境的溫度一樣，通常都處于低溫狀態(tài)，隨著電池動力輸出，由于電池內阻的發(fā)熱效應，電池開始升溫，這一階段電池的工作環(huán)境溫度通常都處于低溫狀態(tài)；2、理想階段由于電池內阻的發(fā)熱效應，電池持續(xù)升溫，電池的溫度升至電池活性最適宜的溫度時，此時的電池充放電性能和電池的壽命相匹配，達到最佳效果；3、過熱階段由于電池內阻的持續(xù)發(fā)熱效應，溫度越高，發(fā)熱越多，使電池持續(xù)升溫。此時電池的溫度會影響電池的壽命，另外電池內部溫度過高還會帶來爆炸和起火的危險?！銇碇v，動力電池充電時發(fā)熱效應小，從充電開始到充電完成之間的溫升不大， 故充電溫度一般處于相對的低溫狀態(tài)，此溫度下的電池充放電性能均不好，能夠儲存的能量密度較低，容量較小，故所充的電量也較少，不能達到額定狀態(tài)。而放電時，由于電池內阻有持續(xù)發(fā)熱效應，溫度直線上升，很快就到達了過熱的程度，溫度升高，發(fā)熱效應增大，這樣就容易過快耗完電能。電池在理想工作溫度下的工作時間很短暫。這種持續(xù)的、不利的循環(huán)對電池的容量和壽命均有很大損害。綜上所述，讓動力電池盡量在理想溫度下工作的裝置成了迫切的需求。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種使動力電池的工作環(huán)境溫度保持在其理想工作溫度范圍內且節(jié)能環(huán)保的單循環(huán)動力電池恒溫裝置。為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種單循環(huán)動力電池恒溫裝置，用于使所述的動力電池的工作環(huán)境溫度保持在其理想工作溫度范圍內，其包括溶液倉，所述的溶液倉封閉并包含動力電池和含有過量硝酸鉀晶體的硝酸鉀飽和溶液；所述的動力電池固定且封裝在所述的溶液倉中，所述的硝酸鉀飽和溶液包裹在所述的動力電池的周圍；加熱感溫倉，所述的加熱感溫倉包含加熱裝置和感溫裝置，所述的加熱裝置固定在所述的溶液倉的一側部，所述的感溫裝置的感溫點設置在所述的溶液倉中；主控電路板，所述的主控電路板連接所述加熱裝置，并控制其啟動和停止。優(yōu)選的，所述的溶液倉包括具有容腔的溶液倉盒體、將所述的容腔封閉的溶液倉
品.f本"^n ο優(yōu)選的，所述的加熱感溫倉具有加熱感溫倉蓋，所述的加熱感溫倉蓋將所述的加熱感溫倉封閉。優(yōu)選的，所述的加熱感溫倉中設置有隔板，所述的隔板將所述的加熱感溫倉分隔出電路板倉，所述的主控電路板裝配于所述的電路板倉中。本實用新型工作原理當動力電池充電時，主控電路板控制加熱裝置啟動，加熱裝置產生的熱量和動力電池充電時所產生的內阻熱量給硝酸鉀飽和溶液加熱，使動力電池的工作溫度被迅速升至其理想工作溫度范圍內(例如，該理想工作溫度范圍為33-37°C，此溫度范圍根據不同類型的動力電池有所差異)。當動力電池的工作溫度到達其理想工作溫度范圍時，加熱裝置停止加熱，動力電池充電持續(xù)產生的熱量被硝酸鉀飽和溶液所吸收。由于硝酸鉀晶體隨溫度的升高，其溶解度就大幅增加，所以硝酸鉀晶體被迅速溶解。溶解過程中將吸收大量的溶解熱，從而將充電時產生的內阻能量儲存于硝酸鉀飽和溶液中，阻止了硝酸鉀飽和溶液的進一步升溫，直至充電完成。當動力電池放電工作時，加熱裝置停止加熱，如果動力電池放電所產生的內阻熱量多于裝置散發(fā)的熱量，其熱量用來溶解硝酸鉀晶體，儲存熱量，維持裝置恒溫；如果動力電池所產生的內阻熱量少于裝置散熱的熱量，硝酸鉀溶液析出晶體，釋放能量，維持裝置恒溫。當動力電池長期不工作時，如果裝置散熱過多，硝酸鉀飽和溶液降溫，已不在電池理想工作溫度范圍內時，主控電路板控制加熱裝置加熱。飽和溶液加熱原理當加熱裝置加熱時，由于加熱裝置處于理想溫度控制倉的一側，靠近加熱感溫倉一側的硝酸鉀溶液受熱升溫、熱脹冷縮、因密度減小而上浮，理想溫度溶液倉中另外側面和下面的冷溶液因密度較大而流過來補充。循環(huán)補充原來冷溶液位置的熱溶液溶解更多的硝酸鉀晶體，溶液整體升溫的同時也儲存了熱量，溶液密度也因溶解更多的硝酸鉀晶體而增加，從而形成液體動態(tài)加熱循環(huán)，直到加熱到設定的理想工作溫度范圍上限時，加熱裝置停止加熱，完成加熱和儲能的雙動作。讓硝酸鉀飽和溶液和動力電池長時間處于比較理想的工作溫度范圍內，可以更好的保障和保持電池的各項性能。該裝置中設有多個感溫裝置來感知硝酸鉀飽和溶液中不同位置的溫度。當幾個特定位置的溫度處于某個溫度范圍內時，主控電路板根據溫度信號的情況來控制加熱裝置停止加熱，利用硝酸鉀飽和溶液自身溫差產生的對流，讓硝酸鉀飽和溶液的溫度和動力電池均處于理想工作溫度范圍內，從而更好的保障了電池的各項性能。鑒于上述技術方案的運用，本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點1、本實用新型利用廢熱能源進行能量儲存和釋放，并借助于輔助加熱，可將動力電池的工作環(huán)境溫度保持在其理想工作溫度范圍內，使動力電池長期處于理想的工作狀態(tài)，可以保持動力電池的容量并延長其壽命，降低了動力電池的使用成本，經濟效益顯著；2、本實用新型結構簡單，不限次數重復循環(huán)使用，節(jié)能環(huán)保、充電效率高、安全可靠、使用方便，適用范圍廣泛。
附圖1為動力電池的充放電曲線圖。附圖2為本實用新型的一種單循環(huán)動力電池恒溫裝置的示意圖。附圖3為硝酸鉀晶體的溶解度與溫度的關系曲線圖。以上附圖中1、動力電池；2、溶液倉；3、溶液倉盒體；4、溶液倉盒體蓋；5、硝酸鉀飽和溶液；6、硝酸鉀晶體；7、加熱感溫倉；8、加熱感溫倉蓋；9、隔板；10、電路板倉；11、加熱裝置；12、感溫裝置；13、主控電路板。
具體實施方式
以下結合附圖所示的實施例對本實用新型作進一步描述。實施例一參見附圖2所示。一種單循環(huán)動力電池恒溫裝置，用于使動力電池1的工作環(huán)境溫度保持在其理想工作溫度范圍內。單循環(huán)動力電池恒溫裝置包括溶液倉2，溶液倉2包括具有容腔的溶液倉盒體3、將容腔封閉的溶液倉盒體蓋4。 溶液倉2中裝填含有過量硝酸鉀晶體6的硝酸鉀飽和溶液5，硝酸鉀晶體6使硝酸鉀飽和溶液5始終處于飽和狀態(tài)。硝酸鉀晶體的溶解度與溫度的關系如附圖3所示，其溶解度隨溫度的升高而顯著增加。動力電池1通過限位固定封裝在溶液倉2中，硝酸鉀飽和溶液5包裹在動力電池1的周圍。加熱感溫倉7，設置在溶液倉2的一側部并通過溶液倉2的側壁與溶液倉2相隔。 加熱感溫倉7具有將其封閉的加熱感溫倉蓋8。加熱感溫倉7中設置有隔板9，隔板9將加熱感溫倉7分隔出電路板倉10。加熱感溫倉7中設置有加熱裝置11和感溫裝置12，感溫裝置12具有多個感應位置，感應位置設置于硝酸鉀飽和溶液5中。主控電路板13，主控電路板13裝配于電路板倉10中，主控電路板13與加熱裝置 11和感溫裝置12相連接，其控制加熱裝置11的啟動和停止，以及控制感溫裝置12。在給動力電池充電時，若硝酸鉀飽和溶液5低于動力電池的理想工作溫度范圍，主控電路板13 控制加熱裝置11啟動，使溶液倉2中的硝酸鉀飽和溶液5如附圖2中箭頭所示的方向流動循環(huán)，硝酸鉀飽和溶液5均勻升溫至理想工作溫度范圍內。上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種單循環(huán)動力電池恒溫裝置，用于使所述的動力電池的工作環(huán)境溫度保持在其理想工作溫度范圍內，其特征在于所述的單循環(huán)動力電池恒溫裝置包括溶液倉，所述的溶液倉封閉并包含動力電池和含有過量硝酸鉀晶體的硝酸鉀飽和溶液；所述的動力電池固定且封裝在所述的溶液倉中，所述的硝酸鉀飽和溶液包裹在所述的動力電池的周圍；加熱感溫倉，所述的加熱感溫倉包含加熱裝置和感溫裝置，所述的加熱裝置固定在所述的溶液倉的一側部，所述的感溫裝置的感溫點設置在所述的溶液倉中；主控電路板，所述的主控電路板連接所述加熱裝置，并控制其啟動和停止。
2.根據權利要求1所述的一種單循環(huán)動力電池恒溫裝置，其特征在于所述的溶液倉包括具有容腔的溶液倉盒體、將所述的容腔封閉的溶液倉盒體蓋。
3.根據權利要求1所述的一種單循環(huán)動力電池恒溫裝置，其特征在于所述的加熱感溫倉具有加熱感溫倉蓋，所述的加熱感溫倉蓋將所述的加熱感溫倉封閉。
4.根據權利要求1所述的一種單循環(huán)動力電池恒溫裝置，其特征在于所述的加熱感溫倉中設置有隔板，所述的隔板將所述的加熱感溫倉分隔出電路板倉，所述的主控電路板裝配于所述的電路板倉中。
專利摘要本實用新型涉及一種恒溫裝置，屬于動力電池、自動恒溫和節(jié)能環(huán)保領域，公開了一種單循環(huán)動力電池恒溫裝置，包括溶液倉、加熱感溫倉和主控電路板；溶液倉包含硝酸鉀飽和溶液，動力電池固定在溶液倉中；加熱感溫倉包含加熱裝置和感溫裝置，加熱裝置固定在所述的溶液倉的一側部；主控電路板連接所述加熱裝置，并控制其啟動和停止。本實用新型將動力電池的工作溫度控制在其理想工作溫度范圍內，利用廢熱能源進行能量儲存和釋放，使動力電池長期處于理想的工作狀態(tài)，保持其容量并延長其壽命；本裝置結構簡單、不限次數重復循環(huán)使用、節(jié)能環(huán)保、充電效率高、安全可靠、使用方便、適用范圍廣泛，能降低動力電池的使用成本，經濟效益顯著。
文檔編號H01M2/10GK202111166SQ20112021258
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權日2011年6月22日
發(fā)明者丁央舟, 吳金炳, 周榮, 張杰良, 征茂德, 諶清平 申請人:蘇州路之遙科技股份有限公司