CN211455906U

CN211455906U - 一种集成动力电池

Info

Publication number: CN211455906U
Application number: CN202020225212.0U
Authority: CN
Inventors: 吴翔; 闻俊涛; 鄂新刚
Original assignee: SHENZHEN SHARING ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN SHARING ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2020-09-08
Anticipated expiration: 2030-02-27

Abstract

本实用新型公开了一种集成动力电池，属于电池技术领域。本实用新型的集成动力电池包括：电池箱体；动力电池，所述动力电池固定安装于所述电池箱体上；PTC加热器，所述PTC加热器设于所述电池箱体与所述动力电池之间，所述PTC加热器的表面与所述动力电池的表面相连，以使所述PTC加热器与所述动力电池热交换。本实用新型的集成动力电池，PTC加热器和动力电池集成在一起，PTC加热器可直接与动力电池进行热交换，相比于外置式的加热装置，省略了加热所需的流通换热液体的管道，整体的加热效率更高、加热速度更快、成本更低。

Description

一种集成动力电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种集成动力电池。

背景技术

动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动自行车、高尔夫球车等提供动力的蓄电池。

动力电池的工作受到温度的影响，当动力电池在低温环境(一般为0℃以下)时，动力电池组的充电和放电受限制，且动力电池在低温下使用，会影响其寿命及可靠性；当动力电池在低温下使用时，必须通过对动力电池进行加热以使动力电池达到合适的温度(一般在5℃以上)。

现有的动力电池的加热装置是外置式的，例如，利用外置的热泵系统对动力电池进行加热，外置式的加热装置与动力电池之间还具有换热液体的管道，整体热交换效率低、加热速度慢，且系统成本较高。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题或者部分地解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供一种集成动力电池，将PTC加热器与动力电池集成在一起，以提高对动力电池的加热效率，降低集成动力电池的成本。

本实用新型提供一种集成动力电池，包括：

电池箱体；

动力电池，所述动力电池固定安装于所述电池箱体上；

PTC加热器，所述PTC加热器设于所述电池箱体与所述动力电池之间，所述PTC加热器的表面与所述动力电池的表面相连，以使所述PTC加热器与所述动力电池热交换。

可选地，还包括制冷部件，所述制冷部件设于所述动力电池与所述电池箱体之间；

所述制冷部件的表面与所述动力电池的表面相连，以使所述制冷部件与所述动力电池热交换，

或，

所述制冷部件的表面与所述PTC加热器的表面相连，以使所述制冷部件与所述动力电池通过所述PTC加热器热交换。

可选地，若所述制冷部件的表面与所述PTC加热器的表面相连，则：

所述动力电池、所述PTC加热器与所述制冷部件依次上下层叠。

可选地，所述PTC加热器与所述动力电池之间、所述PTC加热器与所述制冷部件之间还设置有具有柔性的导热垫。

可选地，所述制冷部件为口型腔，所述口型腔用于在对动力电池制冷时流通用于制冷的冷却液。

可选地，所述制冷部件与所述电池箱体之间还设置有支撑垫。

可选地，若所述制冷部件的表面与所述动力电池的表面相连，则：

所述电池箱体的表面开设有第一凹槽与第二凹槽，所述PTC加热器嵌设于所述第一凹槽内，所述制冷部件嵌设于所述第二凹槽内，所述PTC加热器的顶面、所述制冷部件的顶面以及所述电池箱体开设所述第一凹槽与所述第二凹槽的表面齐平，并与所述动力电池的表面相连。

可选地，所述动力电池通过具有导热性的粘结胶与所述电池箱体、所述制冷部件、所述PTC加热器相连接。

可选地，所述制冷部件包括圆管或扁管，所述圆管或扁管用于在对所述动力电池制冷时流通用于制冷的冷却液。

可选地，所述电池箱体为铝型材。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的集成动力电池，包括电池箱体、动力电池和PTC加热器，PTC加热器用于在动力电池需要加热时对动力电池进行加热，PTC加热器设于电池箱体与动力电池之间，且PTC加热器的表面与动力电池的表面相连，以使PTC加热器与动力电池热交换，本实用新型的集成动力电池，PTC加热器和动力电池集成在一起，PTC加热器可直接与动力电池进行热交换，相比于外置式的加热装置，省略了加热所需的流通换热液体的管道，整体的加热效率更高、加热速度更快、成本更低。

附图说明

本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例的集成动力电池的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大结构示意图；

图3是本实用新型实施例的集成动力电池的结构示意图。

其中图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、电池箱体；10、第一凹槽；11、第二凹槽；2、动力电池；3、PTC加热器；4、制冷部件；5、导热垫；6、支撑垫；7、粘结胶。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1，示出了本实用新型一个实施例的集成动力电池的结构示意图，如图2，示出了图1中A处的局部放大结构示意图，如图3，示出了本实用新型实施例另一个实施例的集成动力电池的结构示意图，参照图1至图3，本实用新型实施例提供一种集成动力电池，包括：

电池箱体1；

动力电池2，动力电池2固定安装于电池箱体1上；

PTC加热器3，PTC加热器3设于电池箱体1与动力电池2之间，PTC加热器3的表面与动力电池2的表面相连，以使PTC加热器3与动力电池2热交换。

本实用新型实施例中，在需要对动力电池2加热时，通过将PTC加热器3通电，使PTC加热器3与动力电池2热交换，进而利用PTC加热器3产生的热量对动力电池2加热，本实施例中，PTC加热器3采用内置式的结构，直接与动力电池2相连，相比于传统的动力电池2的外置式加热装置，本实施例中的PTC加热器3与动力电池2集成在一起，加热效率更高、加热的速度更快，并且PTC加热器3与动力电池2之间无需配备复杂的换热的管路，整体的成本更低。

动力电池的工作除了受到低温的影响外，还会受到高温的影响，当温度达到50℃以上时，动力电池会变得不稳定，存在很大的安全隐患。因此，本实用新型实施例的集成动力电池还包括制冷部件4，用于在动力电池2自身的温度或环境温度过高时对动力电池2降温。

制冷部件4设置于动力电池2与电池箱体1之间，在一个可选的实施例中，如图1与图2，制冷部件4的表面与PTC加热器3的表面相连，以使制冷部件4与动力电池2通过PTC加热器3热交换，或者，如图3，制冷部件4的表面与动力电池2的表面相连，以使制冷部件4与动力电池2热交换。本领域技术人员应当知道，PTC加热器一般包括金属壳体和安装在金属壳体内的PTC发热芯，PTC发热芯位于金属壳体的内部，PTC加热器的外部为金属壳体，因此，在本实施例中，制冷部件4与动力电池2通过PTC加热器3热交换，即通过PTC加热器3的金属壳体进行热量的传导，金属壳体一般为铝壳或不锈钢壳体，其具备良好的热传导性能，能确保热量传导的效率和速度。

当制冷部件4的表面与PTC加热器3的表面相连，以使制冷部件4与动力电池2通过PTC加热器3热交换时，参照图1与图2，在一个可选的实施例中，动力电池2、PTC加热器3与制冷部件4依次上下层叠，即动力电池2的底面与PTC加热器3的顶面相连、PTC加热器3的底面与制冷部件4的底面相连。

本实用新型实施例中，PTC加热器3、制冷部件4并非同时工作，而是根据环境温度或者电池自身的温度而单独工作，当环境温度或电池自身温度过低时，PTC加热器3工作，对动力电池2加热，此时，制冷部件4处于非工作状态，当环境温度或电池自身温度过高时，PTC加热器3处于非工作状态，制冷部件4工作，对动力电池2制冷，需要注意的是，PTC加热器3自身属于良好的导热部件，因此，在制冷部件4工作时，PTC加热器3还起到了制冷部件4和动力电池2之间进行热交换的中间换热部件。

可选地，制冷部件4包括口型腔，口型腔用于在对动力电池2制冷时流通用于制冷的冷却液，以带走动力电池2的热量，达到对动力电池2降温的目的。如图1，口型腔为薄壁的金属材料围合而成的管道结构，可以知道的，本实施例中的薄壁的金属材料具有良好的导热性能，如铝材，当然，本领域技术人员根据常用的技术手段，可以简单对制冷部件的材质和形状进行替换或变换，这些应在本实用新型的保护范围内。

PTC加热器3与动力电池2之间，以及PTC加热器3与制冷部件4之间还设置有具有柔性的导热垫5，导热垫5的具有柔性，以缓冲动力电池2与其下部的部件之间的冲击和震动，以保护PTC加热器3和制冷部件4，尤其是保护制冷部件4，制冷部件4为薄壁的金属材料，在震动或冲击力的作用下，容易造成制冷部件4的薄壁变形甚至变形，导热垫5还具有导热的能力，其优选为良导体，如导热凝胶，需要注意的是，本领域技术人员根据公知常识可以对导热垫5进行变换，这些应在本实用新型的保护范围之内。

制冷部件4与电池箱体1之间还设置有支撑垫6，支撑垫6也可选为柔性材质，以进一步增加抗冲击和震动的性能，达到保护制冷部件4的效果。

制冷部件4设置于动力电池2与电池箱体1之间，在另一个可选的实施例中，如图3，制冷部件4的表面与动力电池2的表面相连，以使制冷部件4与动力电池2之间进行热交换。

本实施例中，制冷部件4、PTC加热器3分别与动力电池2通过表面热交换，即在对动力电池2加热时，PTC加热器3工作，将热量传导给动力电池2，制冷部件4处于非工作状态；在对动力电池2降温时，制冷部件4工作对动力电池2降温，此时，制冷部件4与动力电池2之间的热交换无需通过PTC加热器3作为中间媒介。

电池箱体1的表面开设有第一凹槽10与第二凹槽11，PTC加热器3嵌设于第一凹槽10内，制冷部件4嵌设于第二凹槽11内，PTC加热器3的顶面、制冷部件4的顶面以及电池箱体1的表面齐平，并与动力电池2的表面相连。本实施例中，PTC加热器3、制冷部件4以及电池箱体1均与动力电池2的同一表面相连，以实现热交换。需要注意的是，如图2，本实施例中，由于PTC加热器3、制冷部件4与电池箱体1均与动力电池2的同一表面相连，这样，单独就PTC加热器3或制冷部件4而言，PTC加热器3或制冷部件4与动力电池2相连的表面的面积比较小，因此，PTC加热器3或制冷部件4与动力电池2直接进行的热交换的效率比较低，此时，还有一部分的热量通过电池箱体1进行交换，电池箱体1与动力电池2的相连接的面积比较大，因此，PTC加热器3工作时，一部分热量传导给动力电池2，另一部分热量传导给电池箱体1，然后电池箱体1将热量传导给动力电池2，同理，制冷部件4工作时，从动力电池2吸收一部分热量，并从电池箱体1吸收一部分热量，电池箱体1在自身温度下降后从动力电池2吸收热量。

可选地，电池箱体1上设置有多个第二凹槽11，以嵌设多个制冷部件4，增加对动力电池2的制冷效率。

在一个实施例中，动力电池2通过具有导热性的粘结胶7与电池箱体1、制冷部件4、PTC加热器3相连接，粘结胶7起到粘结紧固以及抗冲击、减震的作用，以保护PTC加热器3和制冷部件4，同时，粘结胶7还作为中间导热的器件，以保证热量的交换。

在一个实施例中，制冷部件4包括圆管或扁管，圆管或扁管用于在对动力电池2制冷时流通用于制冷的冷却液，以吸收并带走与制冷部件4相连的其他部件的热量。

可选地，电池箱体1为铝型材，以确保其具有良好的导热性能。需要注意的是，在其他的实施例中，电池箱体1也可以为其他的导热性材料，本领域技术人员可以简单的对电池箱体1的材料进行变换，这些应在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型的集成动力电池相比于传统的动力电池而言，能够分别在动力电池进行加热和降温，利用PTC加热器对动力电池加热、制冷部件对动力电池降温，PTC加热器、制冷部件、动力电池以及电池箱体集成为一个整体，省去了中间用户换热的管路，整体加热和降温的效率高、速度快，成本低。在可选的实施例中，PTC加热器除了对动力电池加热的作用外，还兼具制冷部件和动力电池之间的中间热量传导媒介，进一步提高了整体的集成度。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种集成动力电池，其特征在于，包括：

电池箱体；

动力电池，所述动力电池固定安装于所述电池箱体上；

2.根据权利要求1所述的集成动力电池，其特征在于，还包括制冷部件，所述制冷部件设于所述动力电池与所述电池箱体之间；

或，

3.根据权利要求2所述的集成动力电池，其特征在于，若所述制冷部件的表面与所述PTC加热器的表面相连，则：

4.根据权利要求3所述的集成动力电池，其特征在于，所述PTC加热器与所述动力电池之间、所述PTC加热器与所述制冷部件之间还设置有具有柔性的导热垫。

5.根据权利要求3所述的集成动力电池，其特征在于，所述制冷部件为口型腔，所述口型腔用于在对动力电池制冷时流通用于制冷的冷却液。

6.根据权利要求3所述的集成动力电池，其特征在于，所述制冷部件与所述电池箱体之间还设置有支撑垫。

7.根据权利要求2所述的集成动力电池，其特征在于，若所述制冷部件的表面与所述动力电池的表面相连，则：

8.根据权利要求7所述的集成动力电池，其特征在于，所述动力电池通过具有导热性的粘结胶与所述电池箱体、所述制冷部件、所述PTC加热器相连接。

9.根据权利要求7所述的集成动力电池，其特征在于，所述制冷部件包括圆管或扁管，所述圆管或扁管用于在对所述动力电池制冷时流通用于制冷的冷却液。

10.根据权利要求7所述的集成动力电池，其特征在于，所述电池箱体为铝型材。