一种内腔不易形变的动力电池的制作方法

本发明涉及动力电池生产领域，具体涉及一种内腔不易形变的动力电池。

背景技术：

动力电池相对其他电池具有电压高，能量密度大，循环性能好，自放电小，

无记忆效应，工作温度范围宽等优点。一般锂离子动力电池的结构为：以叠片形式，将正极片、隔膜、负极片相间而形成的电芯或者以卷绕形式制作电芯，然后连接外部端子，放入硬壳例如塑壳、钢壳、铝壳或者铝塑膜中，注入电解液。传统锂离子动力电池，正极一般采用镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂等材料，负极采用传统的石墨类材料，例如人造石墨、天然石墨、硬碳或者软碳等；电解液溶剂一般采用碳酸乙烯酯，碳酸丙烯酯，碳酸甲乙酯，碳酸二乙酯等材料。

在高温环境下，特别是在炎热的夏季，动力电池在充放电过程中和高温环境使用时会释放出大量的热，并因空间所限产生热量累积，累积的热量不能及时排出将使电池包的温度快速上升，此时需要启动散热系统对动力电池进行冷却；在低温环境下，特别是在寒冷的冬季，动力电池工作性能很差，甚至因低温而无法正常运行，此时也需要对电池的温度进行调节升高，使之处于最佳的使用温度水平。而现有的电池包大多采用普通结构，周围环境的温度对动力电池的性能影响较大。

另一方面，在电池包的一些应用领域，例如，应用在一些仓储叉车上，由于应用在工地或者厂房车间，免不了会有颠簸、碰撞，甚至挤压，这就需要电池在设计的时候能提升自身的环境适用性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种内腔不易形变的动力电池，能根据环境温度的不同而调节散热或保温效果，提高动力电池的电学性能和使用寿命，并且有抗形变设计，增加支撑和缓冲结构，保护整个电池的形状完整性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种内腔不易形变的动力电池，包含箱体和安装在所述箱体内的电池组件，所述电池组件包含电池包和设在所述电池包下方且用于为所述电池包散热的散热件；所述散热件自上而下依次包含与所述电池包接触的散热主板、主散热层、用于调节散热冷却效果的一级调节层和二级调节层，在所述二级调节层下还设有切换层，所述主散热层还包含至少两个与所述散热主板贴合的贴合单板和安装在所述贴合单板内且呈波浪曲线状的曲波管，所述切换层上设有可切换开启闭合状态的散气孔。所述箱体包含箱体板，所述箱体板包含两层板体和位于两层所述板体之间的空腔，所述空腔之中设有保护气囊，所述保护气囊包含多个成矩形阵列排列的囊体、多个相互平行且串联多个所述囊体的共联管和共同连接所述共联管的充气管，所述箱体内还安装有支撑相对所述箱体板的支撑杆，所述支撑杆包含调节筒和能相对所述调节筒伸出缩近的伸展杆和设在所述伸展杆末端的顶块，所述顶块与所述板体抵触。

在实际使用中，所述电池包会产生一定的热量，若热量无法及时散去，一直在所述箱体内部集聚，将会影响电池的电学性能和使用寿命。在本技术方案中，热能经过了四次的冷却处理，从上而下分别是所述散热主板、主散热层和所述一级调节层和所述二级调节层，使用了“先扩散、再主冷、辅助双层调节”的设计理念。

首先，由于所述电池包可以为多个，且安装位置根据型号的不同也有差别，先使用固体的散热主板与它们接触，将热能从所述电池包上吸收到所述散热主板上，随后散热主板与所述帖合单板贴合，而所述曲波管作为主要的冷循环设备进行热量吸收和带走。所述曲波管采用在一个平面上弯折的曲管，如采用正弦波形的形状，在有限的空间中可达到更好的冷却效果，其中的冷却介质，可采用水冷或者气冷。而在本技术方案中，所述贴合单板并不是一个完整的大板设计，而是采用了两个或多个的所述贴合单板的小板设计。这样的设计方式一方面利于所述曲波管的生产，在整个电池箱发生碰撞的时候也不容易碎。另一方面，这样的设计使得散热位置更为灵活的调节，用户可以调整所述贴合单板与所述散热主板的贴合位置来对所述电池包的不同位置进行有针对性的冷却。

而所述一级调节层和所述二级调节层的冷却效果是灵活可调的，在所述二级调节层的最下方，还设有切换层.当需要更多的散热效果的时候，把所述切换层中的所述散气孔调整为开启状态。当外界温度较低，例如是冬天，则防止冷空气的进入使得所述电池包的工作温度过低，则将所述散气孔切换为关闭状态。

作为本发明的优选，所述顶块中部包含呈弧形外凸的中弧面。

用户通过所述充气管，将气体打入，并且经所述共联管，使得所述囊体充满缓冲气体，当发生碰撞的时候，所述囊体可在所述空腔中对所述板体进行卸力缓冲。另一方面，用户可以在竖直方向和或水平方向设置所述支撑杆.所述伸展杆可调节长度，即相对所述调节筒可以伸出或者转出，支撑一面的所述箱体板和相对一面的所述箱体板.

作为本发明的优选，所述电池包为多个，相邻所述电池包之间设有间隔稳定件，所述间隔稳定件包含与两个相邻所述电池包分别抵触的抵触端和连接两个所述抵触端呈弧形且由弹性材料制成的弧形弹性段。

在一些应用方案中，例如电池运用在汽车上，在使用过程中会产生颠簸。则所述弧形弹性段通过弧形的形变来过滤掉颠簸产生的冲击力。

作为本发明的优选，所述一级调节层包含固定框和多个开设在所述固定框上的调节孔，所述调节孔用于安装连接调节管。

作为本发明的优选，相邻的帖合单板之间存在间隙，所述一级调节层对应间隙的位置上安装有补充管，所述补充管的口径大于所述调节管的口径。

作为本发明的优选，所述补充管横截面为正多边形。

所述调节孔，为多个，遍布在所述固定框上。用户可以将所述调节管灵活安装在合适的所述调节孔上。用户可以根据实际需要，调整所述调节管的数量和安装位置，从而达到调节的作用。而所述补充管则采用大口径冷却管，并且针对相邻的所述贴合单板的间隙位置，因为间隙的存在，此处的所述电池包的散热性能相对来说就弱一点，所述补充管设在这个位置起到补充的作用。在这个技术方案中，采用大管为主，补充空隙的冷却效果，小管为辅，周边调节。所述补充管的正多边形使得其稳定性更好，不容易滚动。

作为本发明的优选，所述切换层包含散气板和滑动连接于所述散气板下方的下滑板，所述散气板上设有散气孔，所述下滑板上设有在滑动过程中能切换所述散气孔开启闭合状态的开启槽。

作为本发明的优选，所述二级调节层包含安装框、设在所述安装框中中的滑动槽和能在所述滑动槽中滑动的下冷管。

作为本发明的优选，所述下冷管朝向所述一级调节层的一面为冷气释放面，所述释放面为平整面。

作为本发明的优选，所述下冷管两端设有辅助在所述滑动槽上滑动的滑动块。

和上一层不同，上一层的调整效果主要依靠所述调节管的安装数量和安装位置而定，而在这一层中，主要依靠所述下冷管的倾斜角度和位置。用户操作所述滑动块，在所述滑动槽上滑动，则所述下冷管的位置和角度就发生了变化，达到冷却值调节的效果。

综上所述，本发明具有如下有益效果：

1.所述散热主板集中收集并扩散热量传递。

2.所述主散热层作为第一道并且最主要的撒热途径吸收热量。

3、所述贴合单板的散热位置灵活可调，所述曲波管散热面积大，散热效果好。

4、所述一级调节层和所述二级调节层对所述电池包的散热性能具备调节作用。

5、所述保护气囊能进行缓冲和卸力。

6、所述支撑杆提升箱体内部的支撑力，防止形变。

附图说明：

图1是实施例1的示意图；

图2是散热件中各层的示意图。

图3是切换层的示意图；

图4是箱体板的示意图；

图5是支撑杆的示意图。

图中：

1、电池包，2、间隔稳定件，21、抵触端，22、弧连弹性段，3、散热件，34、散热主板，31、主散热层，311、贴合单板，312、曲波管，32、一级调节层，321、固定框，322、调节孔洞，调节管，323、补充管，33、二级调节层，331、安装框，332、滑动槽，334、下冷管，释放面，333、滑动块，4、切换层，41、散气板，411、散气孔，42、下滑板，421、开启槽，5、箱体板，52、保护气囊，521、囊体、522、共联管，523、充气管，53、板体，7、支撑杆，71、调节筒，72、伸展杆，73、顶块，731、中弧面。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1，如图1、图2和图3所示，一种内腔不易形变的动力电池，包含箱体和安装在箱体内的电池组件，电池组件包含电池包1和设在电池包1下方且用于为电池包1散热的散热件3；散热件3自上而下依次包含与电池包1接触的散热主板34、主散热层31、用于调节散热冷却效果的一级调节层32和二级调节层33，在二级调节层33下还设有切换层4，主散热层31还包含至少两个与散热主板34贴合的贴合单板311和安装在贴合单板311内且呈波浪曲线状的曲波管312，切换层4上设有可切换开启闭合状态的散气孔411。

在实际使用中，电池包会产生一定的热量，若热量无法及时散去，一直在箱体内部集聚，将会影响电池的电学性能和使用寿命。在本技术方案中，热能经过了四次的冷却处理，从上而下分别是散热主板34、主散热层31和一级调节层32和二级调节层33，使用了“先扩散、再主冷、辅助双层调节”的设计理念。

首先，由于电池包1可以为多个，且安装位置根据型号的不同也有差别，先使用固体的散热主板34与它们接触，将热能从电池包1上吸收到散热主板34上，随后散热主板34与帖合单板311贴合，而曲波管312作为主要的冷循环设备进行热量吸收和带走。曲波管312采用在一个平面上弯折的曲管，如采用正弦波形的形状，在有限的空间中可达到更好的冷却效果，其中的冷却介质，可采用水冷或者气冷。而在本技术方案中，贴合单板311并不是一个完整的大板设计，而是采用了两个或多个的贴合单板311的小板设计。这样的设计方式一方面利于曲波管312的生产，在整个电池箱发生碰撞的时候也不容易碎。另一方面，这样的设计使得散热位置更为灵活的调节，用户可以调整贴合单板311与散热主板34的贴合位置来对电池包1的不同位置进行有针对性的冷却。

而一级调节层32和二级调节层33的冷却效果是灵活可调的，在二级调节层33的最下方，还设有切换层4.当需要更多的散热效果的时候，把切换层4中的散气孔411调整为开启状态。当外界温度较低，例如是冬天，则防止冷空气的进入使得电池包1的工作温度过低，则将散气孔411切换为关闭状态。

作为本发明的优选，电池包1为多个，相邻电池包1之间设有间隔稳定件2，间隔稳定件2包含与两个相邻电池包1分别抵触的抵触端21和连接两个抵触端21呈弧形且由弹性材料制成的弧形弹性段22。

在一些应用方案中，例如电池运用在汽车上，在使用过程中会产生颠簸。则弧形弹性段22通过弧形的形变来过滤掉颠簸产生的冲击力。

一级调节层32包含固定框321和多个开设在固定框321上的调节孔322，调节孔322用于安装连接调节管。相邻的帖合单板311之间存在间隙，一级调节层32对应间隙的位置上安装有补充管323，补充管323的口径大于调节管的口径。补充管323横截面为正多边形。

调节孔322，为多个，遍布在固定框321上。用户可以将调节管灵活安装在合适的调节孔322上。用户可以根据实际需要，调整调节管的数量和安装位置，从而达到调节的作用。而补充管323则采用大口径冷却管，并且针对相邻的贴合单板311的间隙位置，因为间隙的存在，此处的电池包1的散热性能相对来说就弱一点，补充管323设在这个位置起到补充的作用。在这个技术方案中，采用大管为主，补充空隙的冷却效果，小管为辅，周边调节。补充管323的正多边形使得其稳定性更好，不容易滚动。

切换层4包含散气板41和滑动连接于散气板41下方的下滑板42，散气板41上设有散气孔411，下滑板42上设有在滑动过程中能切换散气孔411开启闭合状态的开启槽421。

二级调节层33包含安装框331、设在安装框中311中的滑动槽332和能在滑动槽322中滑动的下冷管334。下冷管334朝向一级调节层32的一面为冷气释放面，释放面为平整面。下冷管334两端设有辅助在滑动槽332上滑动的滑动块333。和上一层不同，上一层的调整效果主要依靠调节管的安装数量和安装位置而定，而在这一层中，主要依靠下冷管334的倾斜角度和位置。用户操作滑动块333，在滑动槽332上滑动，则下冷管334的位置和角度就发生了变化，达到冷却值调节的效果。

如图4和图5所示，箱体包含箱体板5，箱体板5包含两层板体53和位于两层板体53之间的空腔，空腔之中设有保护气囊52，保护气囊52包含多个成矩形阵列排列的囊体521、多个相互平行且串联多个囊体521的共联管522和共同连接共联管522的充气管523，箱体内还安装有支撑相对箱体板5的支撑杆7，支撑杆7包含调节筒71和能相对调节筒71伸出缩近的伸展杆72和设在伸展杆72末端的顶块73，顶块73与板体53抵触。作为本发明的优选，顶块73中部包含呈弧形外凸的中弧面731。用户通过充气管523，将气体打入，并且经共联管522，使得囊体521充满缓冲气体，当发生碰撞的时候，囊体521可在空腔中对板体53进行卸力缓冲。另一方面，用户可以在竖直方向和或水平方向设置支撑杆7.伸展杆72可调节长度，即相对调节筒71可以伸出或者转出，支撑一面的箱体板5和相对一面的箱体板5。