鋰電池保溫裝置制造方法
【專利摘要】一種鋰電池保溫裝置，包括本體與蓋體，蓋體蓋設于本體的一端。本體包括導熱層、水袋層、頂部保溫層、底部保溫層與外殼，導熱層具有用于收容鋰電池的至少一個收容腔，水袋層包覆于導熱層的外圍，水袋層主要有薄膜袋與充滿于薄膜袋內的純水組成，頂部保溫層與底部保溫層分別設置于導熱層的兩端，頂部保溫層具有與收容腔一一對應并相連通的通道，外殼用于收容水袋層、導熱層、頂部保溫層與底部保溫層。上述鋰電池保溫裝置，結構簡單，價格便宜，導熱層的溫度不會隨環境的溫度持續降低，使鋰電池的充放電性能免受低溫環境影響。水袋層能夠吸收大部分熱量，有效的緩解了高溫環境對鋰電池的沖擊。
【專利說明】鋰電池保溫裝置【技術領域】
[0001]本發明涉及保溫領域，特別是涉及一種鋰電池保溫裝置。
【背景技術】
[0002]鋰電池是由鋰金屬或鋰合金為負極材料，使用非水電解質溶液的電池，廣泛用于當前的各種需要電池供電的產品設備上，是最具有實用價值的供電電源之一。
[0003]在鋰電池的使用環境中，溫度對鋰電池的充放電性能影響最大。電極與電解液界面被視為電池的心臟，溫度主要影響電極的反應速率與電解液的傳輸速度，因此，適當的溫度環境是保持鋰電池充放電性能的關鍵所在。若溫度下降，電極的反應速率下降，放電電流減小，通常鋰電池的放電電壓不會升高，那必然導致鋰電池的輸出功率減小。若溫度上升則相反，鋰電池輸出功率增大。同時，溫度也影響電解液的傳送速度，進而影響鋰電池的充放電性能。通常，鋰電池可以在_20°C~60°C之間。當環境溫度低于_20°C時，電解質溶液達到凝固點，電池充電速度也大大降低，例如，在環境溫度為_40°C時，鋰離子電池只能放出10%~30%的電量。而環境溫度高于60°C時，鋰電池內的電化學平衡會遭到破壞，導致副反應，并且會縮短鋰電池的使用壽命，甚至具有鋰電池爆炸的風險。 [0004]為了使鋰電池能夠在低溫環境下使用，傳統的解決辦法是更改鋰電池內部的材質，用特殊材質來制作電池，稱之為“低溫電池”，使之能在低溫環境中使用。但是“低溫電池”的制造工藝難度大，價格昂貴，能夠承受的低溫門限有限，且在溫差較大的環境下無法承受高溫的沖擊。
【發明內容】
[0005]基于此，有必要針對傳統的鋰電池在環境溫度低于_20°C與高于60°C下充放電性能較差，以及低溫電池制造工藝復雜、價格昂貴、無法承受高溫沖擊的問題，提供一種能夠有效改善鋰電池在低溫或高溫環境下的充放電性能、制作簡單、價格便宜的鋰電池保溫裝置。
[0006]一種鋰電池保溫裝置，包括本體與蓋體，所述蓋體蓋設于所述本體的一端，所述本體包括導熱層、水袋層、頂部保溫層、底部保溫層與外殼，所述導熱層具有用于收容鋰電池的至少一個收容腔，所述水袋層包覆于所述導熱層的外圍，所述水袋層主要有薄膜袋與充滿于薄膜袋內的純水組成，所述頂部保溫層與所述底部保溫層分別設置于所述導熱層的兩端，所述頂部保溫層具有與所述收容腔一一對應并相連通的通道，所述外殼用于收容所述水袋層、所述導熱層、頂部保溫層與底部保溫層。
[0007]在其中一個實施例中，所述收容腔至少有兩個，相鄰收容腔之間的導熱層自臨近所述水袋層一側向中間凹陷形成兩個凹陷部，所述水袋層具有分別與所述兩個外凸部相匹配的外凸部，所述外凸部伸入所述凹陷部內。
[0008]在其中一個實施例中，所述蓋體具有蓋體保溫層，所述蓋體保溫層在所述蓋體蓋設于所述本體時封閉所述通道。[0009]在其中一個實施例中，所述蓋體保溫層設置有正負極金屬彈片，所述蓋體的外側設置有正負極插孔，所述正負極金屬彈片分別與所述正負極插孔電連接。
[0010]在其中一個實施例中，還包括溫度傳感器、控制器與調溫設備，所述溫度傳感器與所述調溫設備分別埋設于所述導熱層中，當所述溫度傳感器檢測的溫度小于第一閾值溫度時，所述控制器控制所述調溫設備加熱到所述溫度傳感器檢測的溫度高于第二閾值溫度時停止加熱；當所述溫度傳感器檢測的溫度大于第三閾值溫度時，所述控制器控制所述調溫設備制冷到所述溫度傳感器檢測的溫度低于所述第四閾值溫度時停止制冷。
[0011]在其中一個實施例中，所述調溫設備為多個半導體制冷片，所述導熱層中設置有延伸至所述殼體外部的傳熱層，所述傳熱層與所述導熱層之間填充有隔熱材料，所述半導體制冷片的一面貼設于傳熱層，另一面貼設于導熱層。
[0012]在其中一個實施例中，所述半導體制冷片的兩個電極經過所述控制器接入鋰電池的閉合回路中，所述溫度傳感器與所述控制器電連接，當所述溫度傳感器檢測的溫度小于第一閾值溫度時，所述控制器使半導體制冷片正向或反向接入鋰電池的閉合回路，使半導體制冷片臨近所述導熱層的一面發熱，臨近所述傳熱層的一面制冷；當所述溫度傳感器檢測的溫度大于第三閾值溫度時，所述控制器時半導體制冷片反向或正向接入鋰電池的閉合回路，使半導體制冷片臨近所述導熱層的一面制冷，臨近所述傳熱層的一面發熱。
[0013]在其中一個實施例中，所述傳熱層為硅膠層或硅脂層。
[0014]在其中一個實施例中，所述導熱層為硅膠層或硅脂層。
[0015]上述鋰電池保溫裝置，在環境溫度低于0°C并持續降低時，水袋層的溫度保持0°C不變，頂部保溫層與底部保溫層避免了導熱層的熱量從兩端散失，保證了包覆于水袋層內部的導熱層的溫度不會隨環境溫度的降低而持續降低，使收容腔內的鋰電池能夠正常使用，使鋰電池的充放電性能免受低溫環境影響。在環境溫度高于60°C時，水袋層能夠吸收大部分熱量，并能夠將部分熱量散發出去，有效的緩解了高溫環境對鋰電池的沖擊。另外，該鋰電池保溫裝置結構簡單，價格便宜，使鋰電池在低溫或高溫環境下的使用成本較低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為一個實施例的鋰電池保溫裝置的示意圖；
[0017]圖2為圖1中鋰電池保溫裝置另一角度示意圖；
[0018]圖3為圖1中去外殼的本體的示意圖；
[0019]圖4為圖1中A-A剖視圖；
[0020]圖5為圖4中局部B的放大圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0022]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，一種鋰電池保溫裝置，包括本體10與蓋體20。蓋體20蓋設于本體10的一端。本體20包括導熱層111、水袋層112、頂部保溫層113、底部保溫層114與外殼115。導熱層111具有用于收容鋰電池的至少一個收容腔。通常，導熱層111為硅膠層或硅脂層。水袋層112包覆于導熱層111的外圍，水袋層112主要有薄膜袋與充滿于薄膜袋內的純水組成。頂部保溫層113與底部保溫層114分別設置于導熱層111的兩端，頂部保溫層113具有與收容腔一一對應并相連通的通道。外殼115用于收容水袋層112、導熱層111、頂部保溫層113與底部保溫層114。通常，蓋體20具有蓋體保溫層，蓋體保溫層在蓋體20蓋設于本體10時封閉通道。蓋體保溫層設置有正負極金屬彈片，蓋體20的外側設置有正負極插孔，正負極金屬彈片分別與正負極插孔電連接。
[0023]上述鋰電池保溫裝置，在環境溫度低于0°C并持續降低時，水袋層112的溫度保持0°c不變，頂部保溫層113與底部保溫層114避免了導熱層111的熱量從兩端散失，保證了包覆于水袋層112內部的導熱層111的溫度不會隨環境溫度的降低而持續降低，使收容腔內的鋰電池能夠正常使用，使鋰電池的充放電性能免受低溫環境影響。在環境溫度高于60°C時，水袋層112能夠吸收大部分熱量，并能夠將部分熱量散發出去，有效的緩解了高溫環境對鋰電池的沖擊。另外，該鋰電池保溫裝置結構簡單，價格便宜，使鋰電池在低溫或高溫環境下的使用成本較低。
[0024]在具體的實施例中，收容腔至少有兩個，相鄰收容腔之間的導熱層111自臨近水袋層112—側向中間凹陷形成兩個凹陷部，水袋層112具有分別與兩個外凸部相匹配的外凸部，外凸部伸入凹陷部內，增大了水袋層112與導熱層111的接觸面積，有助于二者之間的熱傳遞。
[0025]在具體的實施例中，鋰電池保溫裝置還包括溫度傳感器116、控制器與調溫設備117。溫度傳感器116與調溫設備117分別埋設于導熱層111中。當溫度傳感器116檢測的溫度小于第一閾值溫度時，控制器控制調溫設備117加熱到溫度傳感器116檢測的溫度高于第二閾值溫度時停止加熱；當溫度傳感器116檢測的溫度大于第三閾值溫度時，控制器控制調溫設備117制冷到溫度傳感器116檢測的溫度低于第四閾值溫度時停止制冷。其中，第一閾值溫度、第二閾值溫度、第三閾值溫度與第四閾值溫度根據鋰電池的應用環境預先設置。在本實施例中，調溫設備117為多個半導體制冷片119，導熱層111中設置有延伸至殼體外部的傳熱層118，通常，傳熱層118為硅膠層或硅脂層。傳熱層118與導熱層111之間填充有隔熱材料，半導體制冷片119的一面貼設于傳熱層118，另一面貼設于導熱層111。半導體制冷片119的兩個電極經過控制器接入鋰電池的閉合回路中，溫度傳感器116與控制器電連接，當溫度傳感器116檢測的溫度小于第一閾值溫度時，控制器使半導體制冷片119正向或反向接入鋰電池的閉合回路，使半導體制冷片119臨近導熱層111的一面發熱，臨近傳熱層118的一面制冷，當溫度加熱到第二閾值溫度時，控制器切斷閉合回路。當溫度傳感器116檢測的溫度大于第三閾值溫度時，控制器時半導體制冷片119反向或正向接入鋰電池的閉合回路，使半導體制冷片119臨近導熱層111的一面制冷，臨近傳熱層118的一面發熱，制冷到溫度傳感器116檢測的溫度小于第四閾值溫度時，控制器切斷閉合回路。通常，鋰電池的最佳工作溫度為5°C?30°C之間，通過調溫設備117的加熱或制冷，能夠使鋰電池在最佳工作溫度中工作，有效的提高了鋰電池的充放電效率，延長了鋰電池的使用壽命。
[0026]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種鋰電池保溫裝置，包括本體與蓋體，所述蓋體蓋設于所述本體的一端，其特征在于，所述本體包括導熱層、水袋層、頂部保溫層、底部保溫層與外殼，所述導熱層具有用于收容鋰電池的至少一個收容腔，所述水袋層包覆于所述導熱層的外圍，所述水袋層主要有薄膜袋與充滿于薄膜袋內的純水組成，所述頂部保溫層與所述底部保溫層分別設置于所述導熱層的兩端，所述頂部保溫層具有與所述收容腔一一對應并相連通的通道，所述外殼用于收容所述水袋層、所述導熱層、頂部保溫層與底部保溫層。
2.根據權利要求1所述的鋰電池保溫裝置，所述收容腔至少有兩個，相鄰收容腔之間的導熱層自臨近所述水袋層一側向中間凹陷形成兩個凹陷部，所述水袋層具有分別與所述兩個外凸部相匹配的外凸部，所述外凸部伸入所述凹陷部內。
3.根據權利要求1所述的鋰電池保溫裝置，其特征在于，所述蓋體具有蓋體保溫層，所述蓋體保溫層在所述蓋體蓋設于所述本體時封閉所述通道。
4.根據權利要求3所述的鋰電池保溫裝置，其特征在于，所述蓋體保溫層設置有正負極金屬彈片，所述蓋體的外側設置有正負極插孔，所述正負極金屬彈片分別與所述正負極插孔電連接。
5.根據權利要求1所述的鋰電池保溫裝置，其特征在于，還包括溫度傳感器、控制器與調溫設備，所述溫度傳感器與所述調溫設備分別埋設于所述導熱層中，當所述溫度傳感器檢測的溫度小于第一閾值溫度時，所述控制器控制所述調溫設備加熱到所述溫度傳感器檢測的溫度高于第二閾值溫度時停止加熱；當所述溫度傳感器檢測的溫度大于第三閾值溫度時，所述控制器控制所述調溫設備制冷到所述溫度傳感器檢測的溫度低于所述第四閾值溫度時停止制冷。
6.根據權利要求5所述的鋰電池保溫裝置，其特征在于，所述調溫設備為多個半導體制冷片，所述導熱層中設置有延伸至所述殼體外部的傳熱層，所述傳熱層與所述導熱層之間填充有隔熱材料，所述半導體制冷片的一面貼設于傳熱層，另一面貼設于導熱層。
7.根據權利要求6所述的鋰電池保溫裝置，其特征在于，所述半導體制冷片的兩個電極經過所述控制器接入鋰電池的閉合回路中，所述溫度傳感器與所述控制器電連接，當所述溫度傳感器檢測的溫度小于第一閾值溫度時，所述控制器使半導體制冷片正向或反向接入鋰電池的閉合回路，使半導體制冷片臨近所述導熱層的一面發熱，臨近所述傳熱層的一面制冷；當所述溫度傳感器檢測的溫度大于第三閾值溫度時，所述控制器時半導體制冷片反向或正向接入鋰電池的閉合回路，使半導體制冷片臨近所述導熱層的一面制冷，臨近所述傳熱層的一面發熱。
8.根據權利要求6所述的鋰電池保溫裝置，其特征在于，所述傳熱層為硅膠層或硅脂層。
9.根據權利要求1至8中任意一項所述的鋰電池保溫裝置，其特征在于，所述導熱層為硅膠層或硅脂層。
【文檔編號】H01M10/6572GK103779631SQ201410006447
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月6日 優先權日:2014年1月6日
【發明者】余海明, 趙鳴濤, 余海方, 湯朝林, 李濤, 李小梅 申請人:浙江明爍節能科技股份有限公司