一种控温式充电电池制造技术

本发明专利技术公开了一种控温式充电电池，包括若干电芯、平衡模块、若干第一导热结构、若干调温接口和电池壳体，其中，所述电芯、平衡模块和第一导热结构设置于所述电池壳体内部；所述调温接口设置于所述电池壳体上；所述电芯与所述平衡模块电连接；所述第一导热结构包括若干流体管道，每个所述第一导热结构与若干所述调温接口连通。本发明专利技术通过引入第一导热结构，并向第一导热结构中引入调温流体实现对电池的散热和预热。

A Temperature-Controlled Charging Battery

【技术实现步骤摘要】
一种控温式充电电池
本专利技术涉及电池及电池充电
，特别涉及一种控温式充电电池。
技术介绍
近年来，无人机、机器人等自动机器在军事、消防、监控、物流、遥感测绘、电力巡检等领域得到应用广泛。在这些场景下，自动机器的动力电源主要采用锂离子电池等高能量密度可充电电池，电池在充放电过程中如果不能有效散热，自身温度会逐步升高，最终导致电池爆炸、燃烧、过热烧毁或不能按额定容量充放电,长期过热也会影响电池寿命或及因气体释放而造成电池鼓胀甚至胀裂；另一方面，电池温度过低也会造成电池无法充放电或不能到达额定充放电深度，影响电池容量的有效利用。因此需要通过控制电池温度来保证高效、安全的充放电。现有动力锂电池，除自然、被动冷却外，一般通过在电池外部固定安装风扇实现主动降温，这会增加电池的自重、体积，额外消耗电池能量用于降温，降低了无人机、机器人等自动机器的有效载荷量，减少其续航/连续工作时间，同时风扇在高温或封闭环境中的降温效果也很有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供可有效散热、预热的充电电池。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种控温式充电电池，包括若干电芯、平衡模块、若干第一导热结构、若干调温接口和电池壳体，其中，所述电芯、平衡模块和第一导热结构设置于所述电池壳体内部；所述调温接口设置于所述电池壳体上；所述电芯与所述平衡模块电连接；所述第一导热结构包括若干流体管道，每个所述第一导热结构与若干所述调温接口连通。较佳地，所述第一导热结构还包括所述控温式充电电池内部存在的间隙形成的通道。较佳地，还包括第二导热结构，所述第二导热结构为散热器，其设置于所述电池壳体上。较佳地，所述第二导热结构为翅片状散热器。较佳地，还包括第三导热结构，所述第三导热结构为接触导热结构，其设置于所述电池壳体上。较佳地，所述第三导热结构为平面板状接触导热结构。较佳地，所述第三导热结构设置有软质导热材料薄层。较佳地，所述软质导热材料薄层为硅橡胶垫或硅脂垫。较佳地，所述控温式充电电池内还填充有导热填充物。较佳地，还包括电池管理模块，所述电池管理模块设置于所述电池壳体内，用于管理电池的充电、放电、平衡。较佳地，还包括通信接口，所述电池管理模块通过所述通信接口与外部设备通信。较佳地，还包括充放电接口，所述充放电接口用于给所述控温式充电电池提供充放电电流通路或电磁耦合回路。较佳地，所述通信接口、充放电接口和调温接口设置有睫毛状遮盖结构。与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：1、本专利技术实施例充电电池通过外部流体冷却或预热电池，同时使用第一导热结构将热量导入、导出电池，仅当机器处于充电等非工作状态时使用调温流体(冷却流体或预热流体)导入电池内的第一导热结构，冷却/预热完成后，调温流体被排出电池；从而确保在正常工作状态下，电池的重量、体积没有增加，不会造成额外的电力消耗，对于在无人机、机器人等短时、大功率电池应用场合中，通过对电池的温度调节(降温/预热)，使其完全可以持续使用到任务结束，对于长时间、小功率电池应用场合中，可实现对过冷电池充电提供预热。2、本专利技术实施例充电电池的调温接口可用于将冷却或预热流体导入电池所供电的自动机器除电池之外的其它主要发热部件或需加热部件，为自动机器提供适宜的温度环境，提高其运行效率，延长部件使用寿命。3、本专利技术实施例充电电池的调温接口可以通过成对使用出口和入口或通过改变调温接口的流体运动方向，使得外部制冷或预热流体可在电池内部流通，并可调换流动方向，实现对称流动，提高制冷或预热的速度和均匀性。4、本专利技术实施例充电电池在电池内部设置第一导热结构和在电池壳体上设置第二导热结构和第三导热结构，以将电芯及平衡模块等发热部件在充放电过程中产生的热量通过第一导热结构和调温接口传导至电池外部，通过第二导热结构传导至空气或通过第三导热结构传导至外部接触导热或制冷装置，提高散热速度、散热效率；或将内部平衡模块等产生的热量及第一导热结构、第二导热结构、第三导热结构导入的外部热量用于预热温度过低的电芯。通过第一导热结构、第二导热结构、第三导热结构的散热和预热，可以将各电芯温度控制在最佳状态，提高电池的充放电效率和深度，延长电池的循环寿命，充分利用电池的有效容量。5、本专利技术实施例充电电池的调温接口、充放电接口和通信接口设置有睫毛状遮盖结构，睫毛状遮盖结构倾斜向下，可采用橡胶等材料制成，可有效防雨、防水，避免雨水侵入电池结构内部或污染腐蚀充放电及通信接口。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。附图中：图1为本专利技术实施例控温式充电电池结构图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术提供的一种控温式充电电池进行详细的描述，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本专利技术精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。本专利技术实施例通过在电池内部设置第一导热结构和在电池壳体上设置第二导热结构和第三导热结构，以将电芯及平衡模块等发热部件在充放电过程中产生的热量通过第一导热结构和调温接口传导至电池外部，通过第二导热结构传导至空气或通过第三导热结构传导至外部接触导热或制冷装置，从而提高散热速度、散热效率；或者，将内部平衡模块等产生的热量及第一导热结构、第二导热结构、第三导热结构导入的外部热量用于预热温度过低的电芯。通过第一导热结构、第二导热结构、第三导热结构的散热和预热，可以将各电芯温度控制在最佳状态，提高电池的充放电效率和深度，延长电池的循环寿命，充分利用电池的有效容量。实施例1请参考图1，一种控温式充电电池，包括：若干电芯1、若干第一导热结构2、第二导热结构6、第三导热结构10、若干调温接口5、平衡模块和电池壳体4，其中，所述电芯1、第一导热结构2和平衡模块均设置于所述电池壳体4内部，调温接口5、第二导热结构6和第三导热结构10设置于电池壳体4上；平衡模块包括若干平衡单元3，每个平衡单元3可与一个或多个的电芯1电连接，本实施例中，每个平衡单元3与一个电芯1的两端并联，用来平衡不同充放电状态及老化程度的电芯在串联充放电时的充放电电流；第一导热结构2包括若干流体管道，每个第一导热结构2与至少2个调温接口5连通；这里，第一导热结构2包括一个或多个流体管道，而且，根据实际应用的需要，每个调温接口5可用作调温流体入口或调温流体出口，且调温流体入口和调温流体出口的数量可不相同，也即，每个第一导热结构有一个或多个调温流体入口，或一个或多个调温流体出口，且调温流体入口和调温流体出口数量可不相同，调温流体可由一个或多个调温流体入口流入，流经所述第一导热结构2后，由一个或多个调温流体出口流出。进一步地，第一导热结构2还包括电池内部存在的间隙形成的通道，间隙包括如存在于电芯1与电芯1、平衡单元3与平衡单元3、电芯1与平衡单元3、电芯1及平衡单元3与电池壳体4等电池所有元件之间的间隙。当电池需要散热时，从调温接口5(入口)引入低温流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控温式充电电池，其特征在于，包括若干电芯、平衡模块、若干第一导热结构、若干调温接口和电池壳体，其中，所述电芯、平衡模块和第一导热结构设置于所述电池壳体内部；所述调温接口设置于所述电池壳体上；所述电芯与所述平衡模块电连接；所述第一导热结构包括若干流体管道，每个所述第一导热结构与若干所述调温接口连通。

【技术特征摘要】
1.一种控温式充电电池，其特征在于，包括若干电芯、平衡模块、若干第一导热结构、若干调温接口和电池壳体，其中，所述电芯、平衡模块和第一导热结构设置于所述电池壳体内部；所述调温接口设置于所述电池壳体上；所述电芯与所述平衡模块电连接；所述第一导热结构包括若干流体管道，每个所述第一导热结构与若干所述调温接口连通。2.根据权利要求1所述的控温式充电电池，其特征在于，所述第一导热结构还包括所述控温式充电电池内部存在的间隙形成的通道。3.根据权利要求1所述的控温式充电电池，其特征在于，还包括第二导热结构，所述第二导热结构为散热器，其设置于所述电池壳体上。4.根据权利要求3所述的控温式充电电池，其特征在于，所述第二导热结构为翅片状散热器。5.根据权利要求1所述的控温式充电电池，其特征在于，还包括第三导热结构，所述第三导热结构为接触导热结构，其设置于所述电池壳体上。6.根据权利要求5所述的控温式充电电池，其特征在于，所述第三导热结构为平面板状...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海滨，郝利静，
申请(专利权)人：祺步智能科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31