具有散热装置的大容量电池.pdf

本发明公开了一种具有散热装置的大容量电池，是若干个圆柱形单体电池并联组成的大容量电池，其包括夹具、安装在该夹具上且并联的若干个圆柱形单体电池、以及形成于这些圆柱形单体电池之间的纵向缝隙和横向缝隙，在所述纵向缝隙和/或横向缝隙中插设有若干块散热片，所述散热片上设置有若干个弹片，所述弹片紧压在所述圆柱形单体电池的外壁面上，从而使得散热片和圆柱形单体电池相互固定。本发明这种大容量电池结构简单，装配方便，散热片与圆柱形电池单体的接触面积大，且保证使用过程中散热片与圆柱形电池单体间的接触可靠性，达到提高大容量电池散热效率，同时保证大容量电池内温度的一致性。

1.  一种具有散热装置的大容量电池，包括夹具(1)、安装在该夹具上且并联的若干个圆柱形单体电池(2)、以及形成于这些圆柱形单体电池之间的纵向缝隙(3)和横向缝隙(4)，其特征在于：在所述纵向缝隙(3)和/或横向缝隙(4)中插设有若干块散热片(5)，所述散热片(5)上设置有若干个弹片(5a)，所述弹片(5a)紧压在所述圆柱形单体电池(2)的外壁面上，从而使得散热片(5)和圆柱形单体电池(2)相互固定。

2.  根据权利要求1所述的具有散热装置的大容量电池，其特征在于：所述弹片(5a)与所述散热片(5)为一体结构。

3.  根据权利要求2所述的具有散热装置的大容量电池，其特征在于：所述散热片(5)和所述弹片(5a)为金属材质，所述弹片(5a)在所述散热片(5)冲制形成。

4.  根据权利要求1所述的具有散热装置的大容量电池，其特征在于：所述散热片(5)上的弹片(5a)分为两组，其中一组弹片(5a)紧压在圆柱形单体电池(2)径向左侧，另一组弹片(5a)紧压在圆柱形单体电池(2)径向右侧。

5.  根据权利要求4所述的具有散热装置的大容量电池，其特征在于：所述散热片(5)上设置有上下两列所述弹片(5a)，每列弹片(5a)中的弹片个数是与之对应的那列圆柱形单体电池(2)数量的二倍。

6.  根据权利要求1所述的具有散热装置的大容量电池，其特征在于：所述散热片(5)平行于所述圆柱形单体电池(2)轴线方向布置。

7.  根据权利要求6所述的具有散热装置的大容量电池，其特征在于：所述散热片(5)的长度大于与之对应的那列圆柱形单体电池(2)的排列长度。

具有散热装置的大容量电池
技术领域
本发明涉及一种大容量电池，尤其是一种具有散热装置的大容量电池，属于电池散热技术领域。
背景技术
现有的一些大容量电池一般包括电池夹具和多个圆柱形电池单体，其中电池夹具上设置有供电池单体插接固定的纵多插槽，而且这些插槽一般在电池夹具上纵横均匀排布，同一个夹具上的这些圆柱形电池单体并联连接，故使得插设固定在电池夹具上的各个圆柱形电池单体也沿着纵向和横向均匀排布。当各个圆柱形电池单体插放在电池夹具上而构成所述的大容量电池之后，由于相邻两个电池单体并不紧贴在一起而存在一定间隙，从而使得这些圆柱形电池单体之间形成了多条纵向缝隙和多条横向缝隙。
然而，这种大容量电池会在充放电时产生相当大的热。假若充放电时所产生的热无法有效释放，则热将累积于单体电池中，并造成大容量电池温度不均匀，降低电池使用寿命，严重时会引起大容量电池安全事故。
发明内容
本发明目的是：针对上述问题，提供一种结构简单、装配方便的具有散热装置的大容量电池，以提高大容量电池的散热效率，同时保证大容量电池内温度的一致性。
本发明的技术方案是：一种具有散热装置的大容量电池，包括夹具、安装在该夹具上且并联的若干个圆柱形单体电池、以及形成于这些圆柱形单体电池之间的纵向缝隙和横向缝隙，在所述纵向缝隙和/或横向缝隙中插设有若干块散热片，所述散热片上设置有若干个弹片，所述弹片紧压在所述圆柱形单体电池的外壁面上，从而使得散热片和圆柱形单体电池相互固定。
本发明在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：
所述弹片与所述散热片为一体结构。
所述散热片和所述弹片为金属材质，所述弹片在所述散热片冲制形成。
所述散热片上的弹片分为两组，其中一组弹片紧压在圆柱形单体电池径向左侧，另一组弹片紧压在圆柱形单体电池径向右侧。
每块所述散热片上均设置有上下两列所述弹片，每列弹片中的弹片个数是与之对应的那列圆柱形单体电池数量的二倍。
所述散热片平行于所述圆柱形单体电池轴线方向布置。
所述散热片的长度大于与之对应的那列圆柱形单体电池的排列长度。
本发明的优点是：
1、本发明利用大容量电池自身所固有的纵向缝隙和横向缝隙来布置传热速率较快的散热片，无需额外增设相应的安装结构，其装配方式简单可行，成本较低，提高了大容量电池的散热效率。
2、在散热片上设置有多个弹片，这些弹片紧压在所述圆柱形单体电池的外壁面上。如此能够避免大容量电池中的散热片发生松动，同时保证散热片与圆柱形单体电池之间能够良好接触，提高散热片与单体电池的接触面积，保证使用过程中散热片与圆柱形电池单体间的接触可靠性，达到提高大容量电池散热效率，控制大容量电池的温度，同时保证大容量电池温度的均匀一致性。
3、散热片依靠弹片弹性支撑在各个电池单体之间，可以避免圆柱形单体电池在夹具上发生晃动，在一定程度上加强了该大容量电池的结构稳定性。
4、散热片在安装时，先将其上的弹片与圆柱形单体电池错开布置。然后将散热片插向横向缝隙，此时散热片插入横向缝隙中，且散热片上的弹片与圆柱形单体电池错开一定距离。之后将散热片沿其长度方向拉动一小段距离，而使得一部分弹片跨过相邻两圆柱形单体电池之间的缝隙，进而使得各个弹片均紧压在圆柱形单体电池的外壁面上即可，散热片的装配方式简单可行，易于实施。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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是本发明实施例中将散热片插入大容量电池之前的立体结构示意图；
图2是本发明实施例中将散热片刚刚插入大容量电池之后的立体结构示意图，为了便于读者理解本发明的技术方案，图中有两个圆柱形单体电池被移除；
图3是本发明实施例中将散热片刚刚插入大容量电池之后的俯视图，为了便于读者理解本发明的技术方案，图中有两个圆柱形单体电池被移除；
图4是本发明实施例中将散热片插入大容量电池之后并将散热片移动到位后的立体结构示意图之一；
图5是本发明实施例中将散热片插入大容量电池之后并将散热片移动到位后的立体结构示意图之二，为了便于读者理解本发明的技术方案，图中有两个圆柱形单体电池被移除；
图6是本发明实施例中将散热片插入大容量电池之后并将散热片移动到位后的俯视图，为了便于读者理解本发明的技术方案，图中有两个圆柱形单体电池被移除。
其中：1-夹具，2-圆柱形单体电池，3-纵向缝隙，4-横向缝隙，5-散热片，5a-弹片。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
图1至图6示出了本发明这种具有散热装置的大容量电池的一个具体实施例，与传统大容量电池相同的是，该大容量电池也包括夹具1、安装在该夹具上且并联的若干个圆柱形单体电池2、以及形成于这些圆柱形单体电池之间的多条纵向缝隙3和多条横向缝隙4。本实施例所说的“纵向”和“横向”是相对而言的，二者为相互垂直的两个方向，为了表述方便，本例以图6为基准，在图6中平行于纸面的左右方向定义为本例所说的“横向”，在图6中平行于纸面的上下方向定义为本例所说的“纵向”。当然，如果我们也可以将图6中平行于纸面的左右方向定义为“纵向”，而将图6中平行于纸面的上下方向定义为“横向”。
本实施例的关键改进在于：在所述横向缝隙4中插设有散热片5。所述散热片5可以仅设置一块，也可以设置多块，其数量不限。为了最大化地提高该大容量电池的散热性能，最好在每条横向缝隙4中均插设一块散热片5，如图6。
实际应用时，可以只在纵向缝隙3中插设散热片5，也可以只在横向缝隙4中插设散热片5，还可以在纵向缝隙3和横向缝隙4中均插设所述散热片5。
为了避免装配好的散热片5发生松动，同时为了保证散热片5与圆柱形单体电池2之间能够良好接触、以加快散热片5对电池单体的热量传递，本例在散热片5上设置有多个弹片5a，这些弹片5a紧压在所述圆柱形单体电池2的外壁面上。并且，这种散热片5依靠弹片5a弹性支撑在各个电池单体之间，可以避免圆柱形单体电池2在夹具上发生晃动，在一定程度上加强了该大容量电池的结构稳定性。
而且本例中所述弹片5a与所述散热片5为一体结构。具体来说，散热片5和弹片为金属材质，弹片5a在散热片5冲制形成。其制作工艺非常简单，而且制作成本较低。当然，弹片5a也可以通过其他工艺制得。
为了进一步提高所述散热片5与圆柱形单体电池2间的配合强度，本例中，所述散热片5上的弹片5a分为两组，其中一组弹片5a紧压在圆柱形单体电池2 径向左侧，另一组弹片5a紧压在圆柱形单体电池2径向右侧，如图6。这样可以有效阻止散热片5沿其长度方向左右移动。
考虑到在一些特殊情况下，采用上述结构形式的散热片5和弹片5a可能仍然不能满足散热片5与各圆柱形单体电池2间的配合强度，本例又对上述结构进行了进一步优化：如图5所示，每块散热片5上均设置有上下两列弹片5a，每列弹片5a中的弹片个数是与之对应的那列圆柱形单体电池2数量的二倍。这样一来，每个圆柱形单体电池2的外壁面上就布置有四个弹片5a，其中两个弹片5a位于上方，另外两个弹片5a位于下方。位于上方两个弹片5a沿着圆柱形单体电池2的径向一左一右分布，且均紧压在圆柱形单体电池2的外壁面上；同时位于下方两个弹片5a也沿着圆柱形单体电池2的径向一左一右分布，且均紧压在圆柱形单体电池2的外壁面上。
本实施例这种大容量电池上的散热片5的安装方法非常巧妙，而且容易实施，具体如下：
如图1所示，先将散热片5对准大容量电池上的横向缝隙4(或纵向缝隙3)，并使散热片5上的弹片5a与圆柱形单体电池2错开布置。然后将散热片5插向横向缝隙4(在该插入过程中，弹片5a沿着所述横向缝隙4的宽尺寸部位向下移动，而不会与圆柱形单体电池2外壁面之间产生较大的滑动摩擦力)，此时散热片5插入横向缝隙4中，且散热片5上的弹片5a与圆柱形单体电池2错开一定距离，而使得弹片5并未紧压在圆柱形单体电池2的外壁面上，如图2和图3所示。之后将散热片5沿其长度方向拉动一小段距离，而使得一部分弹片5a跨过相邻两圆柱形单体电池2之间的缝隙，进而使得各个弹片5a均紧压在圆柱形单体电池2的外壁面上，如图4～图6所示。
为了方便所述散热片5的插入，上述一左一右紧压在圆柱形单体电池2的外壁面上的两个弹片5a之间的距离，需小于相邻两圆柱形单体电池2的轴线距离。
本例中，所述散热片5平行于所述圆柱形单体电池2轴线方向布置。为了方便散热片5的插入，以及便于散热片5插入后的移动，本例中散热片5的长度大于与之对应的那列圆柱形单体电池2的排列长度，如图2～图6。这样在装配时，可以使用夹具或直接用手抓住图3中散热片5的左端，向下插入散热片5后，在图3中向右推动散热片5到位即可。
实际应用时，一般需将所述散热片5与相应的散热体相连，工作时，圆柱形单体电池2产生的大部分热量依次经过弹片5a和散热片5传递给所述散热体，再由散热体吸收并释放出去。
当然，上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。