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CN112968244A - 一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳 - Google Patents

一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳 Download PDF

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CN112968244A CN202110142830.8A CN202110142830A CN112968244A CN 112968244 A CN112968244 A CN 112968244A CN 202110142830 A CN202110142830 A CN 202110142830A CN 112968244 A CN112968244 A CN 112968244A
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Abstract

本发明公开了一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，包括电池壳，所述电池壳的前后对称的两面上安装有散热过滤机构，电池壳的顶部连接有初步散热机构。本发明提供了一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，电池壳内部安装有检测实时检测温度的温度计，并且温度计将测量的温度上传至电动汽车的主控系统内，将电池壳内部温度设置为三个等级，分别为低、中和高，在低温度范围内，初步散热机构、水冷机构和升降机构不启动，仅靠散热过滤机构对电池内部进行散热，在中温度范围内，初步散热机构启动，加大对电池内部进行散热，在高温度范围内，水冷机构和升降机构启动，电池与水冷机构接触，配合风冷和水冷加速将电池内的热量带走。

Description

一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳
技术领域
本发明涉及锂电池铝型材外壳领域，具体来说，涉及一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳。
背景技术
车用锂电池是混合动力汽车及电动汽车的动力电池，由于镍氢电池的一些技术性能如能量密度、充放电速度等已经接近到理论极限值，锂电池由于能量密度高、容量大、无记忆性等优点；得到汽车厂商与电池生产厂商的一致认可，目前各国研发的重点是锂离子电池；持续发展的锂电池技术构成了未来锂离子锂电池成功的重要组成部分；现有许多不同的锂电池材料和化学成分被很多的锂电池公司研发和测试；具有竞争性的发展过程将会加速该项技术的商业化，因为优质的锂电池会开发，并投入生产，最终，锂电池技术将在中短期时间里界定混合动力车和电动车的竞争差异，锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池；锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池；现在市场上的车用锂电池在使用中，如果车辆在长时间运作下，锂电池会因在内阻上消耗大量能量，产生巨大热量，现有的一般采用其风冷或者外部的水冷散热，并且长时间使用导致其散热的程度无法控制，导致其整体成本提升。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，包括电池壳，所述电池壳的前后对称的两面上安装有散热过滤机构，电池壳的顶部连接有初步散热机构，所述电池壳的内部安装有水冷机构和升降机构。
进一步地，散热过滤机构包括上槽、下槽、过滤网和散热孔，所述上槽和下槽设在电池壳同一侧面上为一组，所述电池壳的前后面上设有两组上槽和下槽，所述过滤网嵌入上槽内，散热孔成整列的设置在下槽上；
所述初步散热机构包括密封盖板、第一转轴、主杆、支架、第二转轴和次杆，所述主杆的一端通过贯穿的第一转轴与电池壳活动连接，所述主杆的另一端与第二转轴活动连接，所述主杆通过第二转轴与次杆的一端活动连接，两侧的所述第二转轴之间与支架的两端固定，两组所述次杆的另一端与密封盖板的两侧外壁活动连接，所述密封盖板与电池壳顶部开口边沿之间铰接，所述密封盖板的底面上固定有插入电池壳开口的密封块，所述支架与电池壳上的气缸连接，所述气缸拉动支架向右移动，所述主杆绕第一转轴向右移动，所述主杆带动次杆向右移动，所述密封盖板绕电池壳开口边沿顺时针旋转，所述密封块从电池壳顶部开口脱离；
所述水冷机构包括进冷水接头、出冷水接头和冷却管，所述进冷水接头和出冷水接头分别接在电池壳的顶部一侧，所述进冷水接头和出冷水接头之间固定有冷却管，所述冷却管位于电池壳内形成多层平面分布的结构；
所述升降机构包括电池模组托网、上套筒、下套筒、主筒、滑轨、滑块和气管，所述主筒上焊接的支撑杆固定在电池壳的内壁上，所述主筒的顶端插入上套筒内，所述主筒上还连接有延伸至电池壳外部的气管，所述上套筒与上侧的电池模组托网固定，主筒的底端插入下套筒内，所述下套筒与下侧的电池模组托网固定，所述气管向主筒内充气，所述上套筒和下套筒同步的向外伸长，所述气管向主筒内抽气，上套筒和下套筒同步的向内缩短；
上侧所述电池模组托网和下侧所述电池模组托网相对的表面上均固定有滑轨，所述滑轨内插入活动的滑块，所述滑块与相互活动的支柱固定，并在上侧所述电池模组托网和下侧所述电池模组托网连线的中部平面上设置冷却管组成的平面。
进一步地，上侧电池模组托网、下侧电池模组托网以及中部的冷却管构成一组冷却网，电池壳内设置多组冷却网。
进一步地，上套筒、下套筒、主筒以及气管形成用于驱动升降的气动机构，每组气管位于电池壳外部与带有气泵的气源连接。
进一步地，气管内充气驱动每组上侧电池模组托网和下侧电池模组托网相向移动，并且与冷却管的上下两面接触连接，气管内抽气驱动每组上侧电池模组托网和下侧电池模组托网相反移动，与冷却管的上下两面脱离。
进一步地，冷却管的上下两面与电池模组托网接触连接时，上槽和下槽与电池模组托网水平对齐。
进一步地，电池模组托网上卡入电池模组。
上述技术方案具有如下优点或者有益效果：
1、本发明提供了一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，电池壳内部安装有检测实时检测温度的温度计，并且温度计将测量的温度上传至电动汽车的主控系统内，电动汽车的主控系统用于控制初步散热机构、水冷机构和升降机构，将电池壳内部温度设置为三个等级，分别为低、中和高，在低温度范围内，初步散热机构、水冷机构和升降机构不启动，仅靠散热过滤机构对电池内部进行散热，在中温度范围内，初步散热机构启动，加大对电池内部进行散热，在高温度范围内，水冷机构和升降机构启动，电池与水冷机构接触，配合风冷和水冷加速将电池内的热量带走。
2、本发明提供了一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，主杆通过第二转轴与次杆的一端活动连接，两侧的第二转轴之间与支架的两端固定，气缸拉动支架向右移动，主杆绕第一转轴向右移动，主杆带动次杆向右移动，密封盖板绕电池壳开口边沿顺时针旋转，密封块从电池壳顶部开口脱离，通过其温度计检测的温度范围，判断其是否处于中和高温度范围内，若处于中、高温度范围，则密封块从电池壳顶部开口脱离，电池壳的顶部也处于通风的状态，增大了电池壳的散热通道，进一步的提高了整体的散热效果。
3、本发明提供了一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，气管向主筒内充气，上套筒和下套筒同步的向外伸长，气管向主筒内抽气，上套筒和下套筒同步的向内缩短，通过气管驱动电池模组托网上下升降，从而控制电池模组托网上的电池模组与冷却管之间的接触距离，从而利用其增加的水冷与风冷之间相互配合，在电池壳内处于高温的状态下启动，从而快速的将电池壳内的高温气流带走以及实现换热；冷却管的上下两面与电池模组托网接触连接时，上槽和下槽与电池模组托网水平对齐，正好将气流吹向电池模组托网，实现快速的散热。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的新能源电动汽车锂电池铝型材外壳的整体立体图；
图2是根据本发明实施例的新能源电动汽车锂电池铝型材外壳的剖面图；
图3是根据本发明实施例的新能源电动汽车锂电池铝型材外壳的初步散热机构闭合图；
图4是根据本发明实施例的新能源电动汽车锂电池铝型材外壳的初步散热机构开启图；
图5是根据本发明实施例的新能源电动汽车锂电池铝型材外壳的升降机构侧面图；
图6是根据本发明实施例的新能源电动汽车锂电池铝型材外壳的升降机构立体图；
图中：
1、电池壳；2、散热过滤机构；21、上槽；22、下槽；23、过滤网；24、散热孔；3、初步散热机构；31、密封盖板；311、密封块；32、第一转轴；33、主杆；34、支架；35、第二转轴；36、次杆；4、水冷机构；41、进冷水接头；42、出冷水接头；43、冷却管；5、升降机构；51、电池模组托网；52、上套筒；53、下套筒；54、滑轨；55、滑块；56、气管；57、主筒；6、支柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅附图1-6所示一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，包括电池壳1，电池壳1的前后对称的两面上安装有散热过滤机构2，电池壳1的顶部连接有初步散热机构3，电池壳1的内部安装有水冷机构4和升降机构5，通过散热过滤机构2对电池壳1内部进行散热，电池壳1内部安装有检测实时检测温度的温度计，并且温度计将测量的温度上传至电动汽车的主控系统内，电动汽车的主控系统用于控制初步散热机构3、水冷机构4和升降机构5，将电池壳1内部温度设置为三个等级，分别为低、中和高，在低温度范围内，初步散热机构3、水冷机构4和升降机构5不启动，仅靠散热过滤机构2对电池内部进行散热，在中温度范围内，初步散热机构3启动，加大对电池内部进行散热，在高温度范围内，水冷机构4和升降机构5启动，电池与水冷机构4接触，配合风冷和水冷加速将电池内的热量带走。
散热过滤机构2包括上槽21、下槽22、过滤网23和散热孔24，上槽21和下槽22设在电池壳1同一侧面上为一组，电池壳1的前后面上设有两组上槽21和下槽22，上槽21和下槽22的宽度和长度均相同，过滤网23嵌入上槽21内，散热孔24成整列的设置在下槽22上，通过设置的过滤网23对进入的气体进行过滤，并且由于电池壳1前后对称设置的上槽21和下槽22，产生的气流通道能够带走电池产生的热量，从而实现散热的效果；
初步散热机构3包括密封盖板31、第一转轴32、主杆33、支架34、第二转轴35和次杆36，主杆33的一端通过贯穿的第一转轴32与电池壳1活动连接，主杆33的另一端与第二转轴35活动连接，主杆33通过第二转轴35与次杆36的一端活动连接，两侧的第二转轴35之间与支架34的两端固定，支架34将两侧的第二转轴35固定在一起，避免其两者移动的角度不同，两组次杆36的另一端与密封盖板31的两侧外壁活动连接，密封盖板31与电池壳1顶部开口边沿之间铰接，密封盖板31的底面上固定有插入电池壳1开口的密封块311，支架34与电池壳1上的气缸连接，气缸拉动支架34向右移动，主杆33绕第一转轴32向右移动，主杆33带动次杆36向右移动，密封盖板31绕电池壳1开口边沿顺时针旋转，密封块311从电池壳1顶部开口脱离，通过其温度计检测的温度范围，判断其是否处于中和高温度范围内，若处于中、高温度范围，则密封块311从电池壳1顶部开口脱离，电池壳1的顶部也处于通风的状态，增大了电池壳1的散热通道，进一步的提高了整体的散热效果；
水冷机构4包括进冷水接头41、出冷水接头42和冷却管43，进冷水接头41和出冷水接头42分别接在电池壳1的顶部一侧，进冷水接头41和出冷水接头42之间固定有冷却管43，冷却管43位于电池壳1内形成多层平面分布的结构，进冷水接头41和出冷水接头42与电动汽车的水冷系统连接，冷水经过进冷水接头41流入冷却管43内，从出冷水接头42排出；
升降机构5包括电池模组托网51、上套筒52、下套筒53、主筒57、滑轨54、滑块55和气管56，主筒57上焊接的支撑杆固定在电池壳1的内壁上，主筒57通过支撑杆固定在电池壳1上，主筒57的顶端插入上套筒52内，主筒57上还连接有延伸至电池壳1外部的气管56，上套筒52与上侧的电池模组托网51固定，主筒57的底端插入下套筒53内，下套筒53与下侧的电池模组托网51固定，气管56向主筒57内充气，上套筒52和下套筒53同步的向外伸长，气管56向主筒57内抽气，上套筒52和下套筒53同步的向内缩短，通过气管56驱动电池模组托网51上下升降，从而控制电池模组托网51上的电池模组与冷却管43之间的接触距离，从而利用其增加的水冷与风冷之间相互配合，在电池壳1内处于高温的状态下启动，从而快速的将电池壳1内的高温气流带走；
上侧电池模组托网51和下侧电池模组托网51相对的表面上均固定有滑轨54，滑轨54内插入活动的滑块55，滑块55与相互活动的支柱6固定，并在上侧电池模组托网51和下侧电池模组托网51连线的中部平面上设置冷却管43组成的平面。
上侧电池模组托网51、下侧电池模组托网51以及中部的冷却管43构成一组冷却网，电池壳1内设置多组冷却网，多组冷却网处于平面，从而电池模组托网51之间的距离相同，在冷却网内的冷却液在中、高温度下流动。
上套筒52、下套筒53、主筒57以及气管56形成用于驱动升降的气动机构，每组气管56位于电池壳1外部与带有气泵的气源连接，气泵向气管56中充气或者抽气。
气管56内充气驱动每组上侧电池模组托网51和下侧电池模组托网51相向移动，并且与冷却管43的上下两面接触连接，气管56内抽气驱动每组上侧电池模组托网51和下侧电池模组托网51相反移动，与冷却管43的上下两面脱离。
冷却管43的上下两面与电池模组托网51接触连接时，上槽21和下槽22与电池模组托网51水平对齐，正好将气流吹向电池模组托网51，实现快速的散热。
电池模组托网51上卡入电池模组，从而将电池模组固定在电池模组托网51上，避免脱落。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，其特征在于：包括电池壳(1)，所述电池壳(1)的前后对称的两面上安装有散热过滤机构(2)，电池壳(1)的顶部连接有初步散热机构(3)，所述电池壳(1)的内部安装有水冷机构(4)和升降机构(5)。
2.根据权利要求1所述的一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，其特征在于，所述散热过滤机构(2)包括上槽(21)、下槽(22)、过滤网(23)和散热孔(24)，所述上槽(21)和下槽(22)设在电池壳(1)同一侧面上为一组，所述电池壳(1)的前后面上设有两组上槽(21)和下槽(22)，所述过滤网(23)嵌入上槽(21)内，散热孔(24)成整列的设置在下槽(22)上；
所述初步散热机构(3)包括密封盖板(31)、第一转轴(32)、主杆(33)、支架(34)、第二转轴(35)和次杆(36)，所述主杆(33)的一端通过贯穿的第一转轴(32)与电池壳(1)活动连接，所述主杆(33)的另一端与第二转轴(35)活动连接，所述主杆(33)通过第二转轴(35)与次杆(36)的一端活动连接，两侧的所述第二转轴(35)之间与支架(34)的两端固定，两组所述次杆(36)的另一端与密封盖板(31)的两侧外壁活动连接，所述密封盖板(31)与电池壳(1)顶部开口边沿之间铰接，所述密封盖板(31)的底面上固定有插入电池壳(1)开口的密封块(311)，所述支架(34)与电池壳(1)上的气缸连接，所述气缸拉动支架(34)向右移动，所述主杆(33)绕第一转轴(32)向右移动，所述主杆(33)带动次杆(36)向右移动，所述密封盖板(31)绕电池壳(1)开口边沿顺时针旋转，所述密封块(311)从电池壳(1)顶部开口脱离；
所述水冷机构(4)包括进冷水接头(41)、出冷水接头(42)和冷却管(43)，所述进冷水接头(41)和出冷水接头(42)分别接在电池壳(1)的顶部一侧，所述进冷水接头(41)和出冷水接头(42)之间固定有冷却管(43)，所述冷却管(43)位于电池壳(1)内形成多层平面分布的结构；
所述升降机构(5)包括电池模组托网(51)、上套筒(52)、下套筒(53)、主筒(57)、滑轨(54)、滑块(55)和气管(56)，所述主筒(57)上焊接的支撑杆固定在电池壳(1)的内壁上，所述主筒(57)的顶端插入上套筒(52)内，所述主筒(57)上还连接有延伸至电池壳(1)外部的气管(56)，所述上套筒(52)与上侧的电池模组托网(51)固定，主筒(57)的底端插入下套筒(53)内，所述下套筒(53)与下侧的电池模组托网(51)固定，所述气管(56)向主筒(57)内充气，所述上套筒(52)和下套筒(53)同步的向外伸长，所述气管(56)向主筒(57)内抽气，上套筒(52)和下套筒(53)同步的向内缩短；
上侧所述电池模组托网(51)和下侧所述电池模组托网(51)相对的表面上均固定有滑轨(54)，所述滑轨(54)内插入活动的滑块(55)，所述滑块(55)与相互活动的支柱(6)固定，并在上侧所述电池模组托网(51)和下侧所述电池模组托网(51)连线的中部平面上设置冷却管(43)组成的平面。
3.根据权利要求2所述的一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，其特征在于，所述上侧电池模组托网(51)、下侧电池模组托网(51)以及中部的冷却管(43)构成一组冷却网，电池壳(1)内设置多组冷却网。
4.根据权利要求3所述的一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，其特征在于，所述上套筒(52)、下套筒(53)、主筒(57)以及气管(56)形成用于驱动升降的气动机构，每组气管(56)位于电池壳(1)外部与带有气泵的气源连接。
5.根据权利要求4所述的一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，其特征在于，所述气管(56)内充气驱动每组上侧电池模组托网(51)和下侧电池模组托网(51)相向移动，并且与冷却管(43)的上下两面接触连接，气管(56)内抽气驱动每组上侧电池模组托网(51)和下侧电池模组托网(51)相反移动，与冷却管(43)的上下两面脱离。
6.根据权利要求5所述的一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，其特征在于，所述冷却管(43)的上下两面与电池模组托网(51)接触连接时，上槽(21)和下槽(22)与电池模组托网(51)水平对齐。
7.根据权利要求6所述的一种新能源电动汽车锂电池铝型材外壳，其特征在于，所述电池模组托网(51)上卡入电池模组。
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