具有散热系统的电池包技术方案

本实用新型专利技术涉及一种包括相变材料的电池包，通过相变材料的散热作用，实现电池包温度管理。该电池包包括：多个单元电池，其中至少一个单元电池上部分地设置有相变材料；支架，支撑所述多个单元电池；所述相变材料设置在单元电池的最大散热区域，所述最大散热区域即为所述单元电池的外表面中间位置向正极端部分延伸的区域，将相变材料封装或套装或填充在单元电池的外表面，并均匀地设置，在电池单元充放电散热时，相变材料发挥作用，使电池单元的温升减缓，达到散热的目的。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
具有散热系统的电池包
本技术涉及一种具有散热系统的电池包，尤其是一种包括相变散热材料的电池包。
技术介绍
利用可再充电电池的手持式电动工具及园林器械广泛应用于工厂、农场、草坪和家用，由于这些工具或器械使用多个单元电池(battery cells),因此通常将多个单元电池封装成电池组，再将电池组与工具或器械耦接安装到工具或器械上。由于可再充电电池内阻的存在，在充放电时候将发出热量，而这些可充电电池紧凑地封装在电池组/电池包的外壳/支架内，难以将热量散发出去，当热量累积至一定程度时，将影响电池组/电池包的效率和使用寿命，甚至会引起爆炸等严重的安全问题。因此，为防止电池组/电池包出现过高过快的温升，防止电池发生爆炸而伤害操作者，通常会设置放电保护措施，及时终止放电。在使用可再充电电池作为能量来源的手持式工具或园林器械中，电池的放电电流越大，则电池温度越高，温升越快。尤其是在大电流放电时，如不及时有效地将热量散发掉，将会在短时间内上升到一个极高的温度，而触发过温/放电保护机构，导致机器频繁执行停机保护措施，因而带来操作上的间断和麻烦，影响整个作业工作。因此，对电池进行及时而有效的散热是必要的。目前，对电池包的常规的散热方式为:采用气体对流散热，以及采用散热片将热量导出电池包然后再利用周围空气的对流作用使温度降低。但采用所述两种方法，需要在电池包内设置额外的对流风道、风扇以及散热片等，将增大电池包的体积，结构也较为复杂。相变材料(PCM)是利用物质发生相变时需要吸收或放出大量热量的性质来储热的，具有储热密度高、体积小、热效率高等优点，材料，其腐蚀性小、无毒、稳定性高，在恒温控制领域，如太阳能利用、余热回收利用、建筑保暖及空调节能等方面已有广泛的应用，是目前重要的储热方式。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种具有散热系统的电池包，包括相变散热材料，尤其是一种用于电钻、电动扳手、电动螺丝批、电锤钻、电圆锯、砂光机、电木铣等手持式电动工具机，以及电动割草机、电动打草机、电剪刀、电动修枝机、电锯等园林工具的电池包。本技术提出了一种电池包，包括:多个单元电池，其中至少一个单元电池上部分地设置有相变材料；支架，支撑所述多个单元电池；其特征在于，所述相变材料设置在单元电池的最大散热区域，所述最大散热区域即为所述单元电池的外表面中间位置向电池正极端部分延伸的区域。优选地，所述相变材料被构造为环形，并套装在所述至少一个单元电池的外表面。优选地，所述相变材料被一封装层封装在所述至少一个单元电池上。优选地,所述设置在至少一个单元电池上的相变材料的重量为1.5g?3.5g。优选地，所述设置在至少一个单元电池上的相变材料的密度为lkg/Ι?2kg/l。优选地，所述最大散热区域位于所述单元电池的由外表面中间位置向正极端延伸至该单元电池纵长方向三分之二的位置。优选地，所述最大散热区域位于所述单元电池的由外表面中间位置向正极端延伸至该单元电池纵长方向四分之三的位置。优选地，所述相变材料还设置在以单元电池中间位置为对称轴、向着负极端方向延伸的与所述最大散热区域的相对称的区域上。优选地，所述相变材料内含有纤维材料，纤维材料的含量为0.5%_5%。优选地，所述相变材料填充在至少所述多个单元电池之间的空隙或所述多个单元电池和所述支架之间的空隙内。优选地，所述电池包还包括至少两个垫板，所述相变材料填充在该至少两个垫板之间。优选地，所述垫板支撑多个单元电池，并密封相变材料。优选地，所述至少两个垫板上具有附加的密封材料。优选地，所述支架密封所述相变材料。本技术电池包，通过将相变材料设置在单元电池发热量大、温升最快的区域，显著地提高相变材料对电池的散热效果，尤其是应用在电池供电的于手持式工具及园林工具上，能够使电池的温升减缓，延长电池的使用时间和寿命。【附图说明】图1是本技术第一实施例电池包的示意图。图2是图1所示电池包组装好后的示意图。图3是本技术单元电池套装相变材料后的最大散热区域示意图。图4a是本技术第二实施例的电池包内电池组的第一结构示意图。图4b是本技术第二实施例的电池包内电池组的第二结构示意图。图5是图4所示电池包另一视角的示意图。图6是图4所示的电池包组装前的示意图。图7是本技术第二实施例相变材料被封装好的不意图。图8是第三实施例的单元电池套装相变材料后的示意图。图9a为第四实施例电池包封装前示意图。图9b为第四实施例电池包封装后示意图。图10为第四实施例相变材料示意图。图11是采用本技术相变材料封装的单元电池和未采用相变材料封装的单元电池充放电测试结果表。【具体实施方式】总体而言，本技术旨于提出一种包括相变材料的电池包，通过相变材料的散热作用，实现电池包温度管理。附图图示说明了根据本技术的一些实施例的电池包，这些电池包可适用于电钻、电动扳手、电动螺丝批、电锤钻、电圆锯、砂光机、电木铣等手持式电动工具机，以及电动割草机、打草机、电剪刀、修枝机、电锯等园林工具，为方便描述，以下将这些手持式电动工具机及园林工具统称为电动工具。上述电动工具可拆卸地包括具有给定标称额定电压的电池包，例如标称电压至少为18伏、36伏的电池包，并由这些电池包驱动。很显然，本技术的电池包不局限于上述的电动工具，也不限于上述指定的标称电压，事实上，本技术的教导可适用于任何类型的由电池供电的无绳电动工具(CordlessPower Tool)，任何形状的电池包，以及任何额定标称值的电压。本技术的电池包，在一些实施例中，可充电电池为锂化学电池，例如锂离子电池，尤其是电动工具场合经常使用的18650号圆柱形锂离子电池。在一些实施例中，电池包可包括至少一个可充电单元电池，或者包括多个可充电单元电池，这取决于电池包的不同额定标称值。这些不同标称值的电池包，可通过串联多个可充电单元电池和/或并联多个可充电单元电池来实现。当然，可充电单元电池也可以配置为其他以锂为基质的锂化学电池，或者镍镉、镍氢之类的其他化学基质的可充电电池。如附图所示的本技术的电池包的一些示例行实施例，电池包可以是但不限于方形、筒形、塔形或其他形状等。总体而言，电池包包括外壳，至少一个单元电池，用于执行内外部控制和保护措施的电子器件，与外部充电器或电动工具连接的端子部件，单元电池连接机构，以及与单元电池邻接地设置的相变材料。在一些实施例中，电池包还包括支撑所述至少一个单元电池的支撑结构。显然地，上述电池包的外壳，至少一个单元电池，用于执行内外部控制和保护措施的电子器件，与外部充电器或电动工具连接的端子部件，以及单元电池连接机构等内部配置为通用配置，因此在本说明书及附图中将不再赘述。下面将结合附图详述本技术电池包的内部散热结构及用于对单元电池散热的相变材料的配置。该配置可解决电池包在充放电时，尤其是在用于为电动工具提供电能而放电时的散热问题，以及解决使用相变材料时电池包内单元电池的分布及电池包的紧凑性问题。本技术的电池包包括外壳和至少一个锂离子单元电池100，如图1及2所示第一实施例的电池包，包括多个单元电池100，每个单元电池100彼此紧凑地排列，形成一个电池组200，还包括支架101和支架102，分布在多个单元电池100及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池包，包括：多个单元电池，其中至少一个单元电池上部分地设置有相变材料；支架，支撑所述多个单元电池；其特征在于，所述相变材料设置在单元电池的最大散热区域，所述最大散热区域即为所述单元电池的外表面中间位置向电池正极端部分延伸的区域。

【技术特征摘要】
1.一种电池包，包括: 多个单元电池，其中至少一个单元电池上部分地设置有相变材料； 支架，支撑所述多个单元电池； 其特征在于，所述相变材料设置在单元电池的最大散热区域，所述最大散热区域即为所述单元电池的外表面中间位置向电池正极端部分延伸的区域。2.如权利要求1所述的电池包，其特征是，所述相变材料被构造为环形，并套装在所述至少一个单元电池的外表面。3.如权利要求2所述的电池包，其特征是，所述相变材料被一封装层封装在所述至少一个单元电池上。4.如权利要求3所述的电池包，其特征是，所述设置在至少一个单元电池上的相变材料的重量为1.5g?3.5g。5.如权利要求4所述的电池包，其特征是，所述设置在至少一个单元电池上的相变材料的密度为lkg/Ι?2kg/l。6.如权利要求1所述的电池包，其特征是，所述最大散热区域位于所述单元电池的由外表面中间位置向正极端延伸至该单元电池纵长方向三分之二的位置。7.如权利要求1所述的电池包，其特征是，所述最大散热区域位于所述单元电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨德中，张月祥，双建军，杜浩，
申请(专利权)人：南京德朔实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：