一种外部控温电池制造技术

本发明专利技术公开了一种外部控温电池，包括电池本体，所述电池本体包括电池和温度控制装置，所述温度控制装置包括温度感应器、温度控制仓、隔热装置、加热装置、冷却装置和主控电路板，所述电池连接温度控制仓，所述温度控制仓与温度感应器、隔热装置、加热装置和冷却装置连接，所述加热装置和冷却装置与主控电路板，所述主控电路板与温度感应器连接，所述温度控制仓里面的温度低于理想工作温度时，所述加热装置使温度控制仓加热到理想工作温度，所述冷却装置使温度控制仓降低到理想工作温度。本发明专利技术结构简单、不限次数重复循环使用、节能环保、充电效率高、安全可靠、使用方便、适用范围广泛，能降低电池的使用成本，经济效益显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池领域，尤其涉及一种外部控温电池。
技术介绍
现有的电池一般采用金属壳体封装，外包一层塑料壳体。使用过程中其工作温度的范围波动很大。在不同的工作环境温度下，电池各方面的性能表现差异也很大，参见附图1所示，如低温状态下，电池的活性下降，能够储存和释放的能量密度显著降低，其容量显著下降；而高温状态下，电池的活性过高，能够储存和释放的能量密度虽然也显著增加，但严重影响电池的寿命，并且伴有电池爆炸和起火的危险。动力电池使用过程中通常包含如下几个阶段：1、初始阶段：电池的温度和外界环境的温度一样，通常都处于低温状态，随着电池动力输出，由于电池内阻的发热效应，电池开始升温，这一阶段电池的工作环境温度通常都处于低温状态；2、理想阶段：由于电池内阻的发热效应，电池持续升温，电池的温度升至电池活性最适宜的温度时，此时的电池充放电性能和电池的寿命相匹配，达到最佳效果；3、过热阶段：由于电池内阻的持续发热效应，温度越高，发热越多，使电池持续升温。此时电池的温度会影响电池的寿命，另外电池内部温度过高还会带来爆炸和起火的危险。一般来讲，电池充电时发热效应小，从充电开始到充电完成之间的温升不大，故充电温度一般处于相对的低温状态，此温度下的电池充放电性能均不好，能够储存的能量密度较低，容量较小，故所充的电量也较少，不能达到额定状态。而放电时，由于电池内阻有持续发热效应，温度直线上升，很快就到达了过热的程度，温度升高，发热效应增大，这样就容易过快耗完电能。电池在理想工作温度下的工作时间很短暂。这种持续的、不利的循环对电池的容量和寿命均有很大损害。综上所述，让电池尽量在理想温度下工作的装置成了迫切的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种外部控温电池。该专利技术能够使电池处于理想的工作温度，从而使电池能够有效的延长其寿命，降低了电池的使用成本，经济效益显著。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种外部控温电池，包括电池本体，所述电池本体包括电池和温度控制装置，所述温度控制装置包括温度感应器、温度控制仓、隔热装置、加热装置、冷却装置和主控电路板，所述电池连接温度控制仓，所述温度控制仓与温度感应器、隔热装置、加热装置和冷却装置连接，所述加热装置和冷却装置与主控电路板，所述主控电路板与温度感应器连接，所述温度感应器感应到温度控制仓里面的温度低于理想工作温度时，所述主控电路板控制加热装置，使温度控制仓里面的温度加热到理想工作温度，所述温度感应器感应到温度控制仓里面的温度高于理想工作温度时，所述主控电路板控制冷却装置，使温度控制仓里面的温度下降到理想工作温度，所述温度控制仓内设置有相变温度点在理想工作温度范围的相变材料，所述散热片与双金属片连接，并通过双金属片根据温度变化而变形的力牵引，改变位置，与温度控制仓贴合连接或分离取消连接。进一步的，所述相变材料包括低温相变金属组合物或无机盐，所述温度控制仓里面的溶液包括火花机油溶液或硝酸钾饱和溶液。进一步的，所述温度控制仓设置有微型泵和溶液，所述溶液连接微型泵，所述微型泵与主控电路板连接，所述微型泵能够使温度控制仓里面的溶液流动。进一步的，所述溶液包括火花机油或硝酸钾饱和溶液。进一步的，所述加热装置包括电阻丝或电热丝，所述温度控制仓连接电阻丝或电热丝，所述电阻丝或电热丝连接主控电路板，所述电阻丝或电热丝能够使温度控制仓里面的溶液加热。进一步的，所述冷却装置包散热片和散热扇，所述主控电路板连接散热扇，所述散热扇连接散热片，所述散热片能够与温度控制仓。进一步的，所述散热片有双金属片，所述双金属片与温度控制仓连接，所述双金属片能够在加热时控制散热片与温度控制仓连接。进一步的，所述散热片包括黄铜片、青铜片、铝片和铝合金片。进一步的，所述主控电路板设置有智能控制系统，所述智能控制系统能够通过温度传感器，感应到温度控制仓里面的温度，并与智能控制系统里面设定的理想工作温度程序作比较；当温度控制仓里面的温度低于程序所设定的理想工作温度最下限时，所述智能控制系统通过主控电路板控制加热装置加热，使温度控制仓里面的温度加热到理想工作温度，温度控制仓里面的温度加热到理想工作温度时，所述主控电路板控制加热装置对温度控制仓停止加热；当温度控制仓里面的温度高于程序所设定的理想工作温度上限时，所述主控电路板控制冷却装置，使温度控制仓里面的温度降温到理想工作温度，温度控制仓里面的温度下降到理想工作温度，所述温度控制仓内设置有相变温度点在理想工作温度范围的相变材料时，所述主控电路板控制冷却装置对温度控制仓停止降温。进一步的，所述隔热装置包括隔热层，所述隔热层与温度控制仓连接；所述隔热层包括聚氨酯发泡剂、聚苯板和酚醛树脂板。进一步的，所述散热扇设置有触碰开关，所述触碰开关与主控制电路板和散热片连接，所述温度控制仓里面的溶液高于理想工作温度上限时，所述双金属片受热变形控制散热片与温度控制仓连接，所述温度控制仓与散热片连接时，并与散热片上设置的触碰开关连接，由触碰开关发送信号给主控电路板，控制散热扇降温，使温度控制仓里面的温度降低，当温度控制仓里面的温度下降到理想工作温度，所述温度控制仓内设置有相变温度点在理想工作温度范围的相变材料下限时，所述双金属片受热变形控制散热片与温度控制仓分离，所述散热片分离带动触碰开关与温度控制仓分离，所述散热扇停止散热。进一步的，所述温度感应器设置有一个或一个以上，进一步的，所述主控电路板里面的智能控制系统能够通过一个或一个以上的温度感应器所感应到温度平均值与系统程序作比较。进一步的，所述温度控制仓里面还设置有单向阀，所述单反阀能够使温度控制仓里面的溶液往一个方向循环流动。进一步的，所述电池在工作时，所述微型泵启动，使温度控制仓里面的溶液循环流动。进一步的，所述双金属片包括热双金属片，由于各组元层的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变。其中，膨胀系数较高的称为主动层；膨胀系数较低的称为被动层。但是随着双金属应用领域的扩大和结合技术的进步，近代已相出现三层、四层、五层的双金属。事实上，凡是依赖温度改变而发生形状变化的组合材料，现今在习惯上仍称为热双金属。进一步的，所述主动层的材料包括锰镍铜合金、镍铬铁合金、镍锰铁合金或镍；所述被动层的材料包括镍铁合金，所述镍铁合金里面的镍含量为34～50%。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术利用加热器和制冷装置在电池温度过低或过高时，辅助加热或降温，可将电池的工作环境温度保持在其理想工作温度范围内，使电池长期处于理想的工作状态，可以保持电池的容量并延长其寿命，降低了电池的使用成本，经济效益显著；2、本专利技术结构简单，不限次数重复循环使用，节能环保、充电效率高、安全可靠、使用方便，适用范围广泛。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外部控温电池，包括电池本体（1），所述电池本体（1）包括电池（2）和温度控制装置，其特征在于：所述温度控制装置包括温度感应器（3）、温度控制仓（4）、隔热装置（5）、加热装置（6）、冷却装置（7）和主控电路板（8），所述电池（1）连接温度控制仓（3），所述温度控制仓（3）与温度感应器（4）、隔热装置（5）、加热装置（6）和冷却装置（7）连接，所述加热装置（6）和冷却装置（7）与主控电路板（8），所述主控电路板（8）与温度感应器（3）连接，所述温度感应器（3）感应到温度控制仓（4）里面的温度低于理想工作温度时，所述主控电路板（8）控制加热装置（6），使温度控制仓（4）里面的温度加热到理想工作温度，所述温度感应器感（3）应到温度控制仓（4）里面的温度高于理想工作温度时，所述主控电路板（8）控制冷却装置（7），使温度控制仓（4）里面的温度下降到理想工作温度，所述温度控制仓内设置有相变温度点在理想工作温度范围的相变材料，所述散热片（10）与双金属片（12）连接，并通过双金属片（12）根据温度变化而变形的力牵引，改变位置，与温度控制仓（4）贴合连接或分离取消连接。

【技术特征摘要】
1.一种外部控温电池，包括电池本体（1），所述电池本体（1）包括电池（2）和温度控制装置，其特征在于：所述温度控制装置包括温度感应器（3）、温度控制仓（4）、隔热装置（5）、加热装置（6）、冷却装置（7）和主控电路板（8），所述电池（1）连接温度控制仓（3），所述温度控制仓（3）与温度感应器（4）、隔热装置（5）、加热装置（6）和冷却装置（7）连接，所述加热装置（6）和冷却装置（7）与主控电路板（8），所述主控电路板（8）与温度感应器（3）连接，所述温度感应器（3）感应到温度控制仓（4）里面的温度低于理想工作温度时，所述主控电路板（8）控制加热装置（6），使温度控制仓（4）里面的温度加热到理想工作温度，所述温度感应器感（3）应到温度控制仓（4）里面的温度高于理想工作温度时，所述主控电路板（8）控制冷却装置（7），使温度控制仓（4）里面的温度下降到理想工作温度，所述温度控制仓内设置有相变温度点在理想工作温度范围的相变材料，所述散热片（10）与双金属片（12）连接，并通过双金属片（12）根据温度变化而变形的力牵引，改变位置，与温度控制仓（4）贴合连接或分离取消连接。2.根据权利要求1所述的一种外部恒温的电池，其特征在于：所述相变材料包括低温相变金属组合物或无机盐，所述温度控制仓（3）里面的溶液包括火花机油溶液或硝酸钾饱和溶液。3.根据权利要求1所述的一种外部控温电池，其特征在于：所述温度控制仓（4）设置有微型泵（9）和溶液，所述溶液连接微型泵（9），所述微型泵（9）与主控电路板（8）连接，所述微型泵（9）能够使温度控制仓（4）里面的溶液流动。4.根据权利要求1所述的一种外部控温电池，其特征在于：所述加热装置（6）包括电阻丝或电热丝，所述温度控制仓（4）连接电阻丝或电热丝，所述电阻丝或电热丝连接主控电路板（8，所述电阻丝或电热丝能够使温度控制仓（4）里面的溶液加热。5.根据权利要求1所述的一种外部控温电池，其特征在于：所述冷却装置（7）包散热片（10）和散热扇（11），所述主控电路板（8）连接散热扇（11），所述散热扇（11）连接散热片（10），所述散热片（10）能够与温度控制仓（4）。6.根据权利要求5所述的一种外部控温电池，其特征在于：所述散热片（10）有双金属片（12），所述双金属片（12）与...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈巧云，
申请(专利权)人：泉州市宏恩新能源汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35