CN212434670U - 一种电池温控膜片开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种电池温控膜片开关，包括壳体，壳体内设有电池，壳体内设有热膨胀材料、导热板和弹性膜片，热膨胀材料设在电池上，弹性膜片设在热膨胀材料上，导热板与弹性膜片之间留有间隙。本实用新型的优点：采用热膨胀材料（优选为石蜡）作为推动弹性膜片形变的相变材料，利用其受热时发生相变，体积膨胀，降温时冷凝，体积变小的物理特征，推动了弹性膜片与导热板根据温度不同自动连接与断开，从而控制电池与外界之间温度传递快慢。整个发明***结构简单，成本低，且不需要消耗外界能源，同时整个热量传递自发进行，无需控制单元，提高***可靠性，而且***密封良好，可重复运行，使用寿命较长。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车电池温控装置，特别是指一种电池温控膜片开关。
背景技术
电动汽车常用燃料电池具有能量密度大，能效转化率高，节能环保等优点，电动汽车取代传统燃油汽车已成为必然趋势。然而燃料电池充放电效率受其工作环境温度影响较大，如何保障电池处于一个合适工作温度区间，是制约国内高寒地区电动汽车广泛应用普及的主要因素。
一般情况下众多能够在南方地区正常使用且性能优越的纯电动乘用车，在极端高寒气候环境下几乎无法启动，即使能够行驶，续驶里程也会大打折扣。其原因就在于纯电动乘用车受气候环境影响较大，电动汽车电池充放电过程受温度影响极大，高寒地区外部环境温度较低，使得电池在充放电过程中化学反应效率下降，降低了高寒地区电动汽车使用的经济效能，电池使用效率和使用寿命都将大大降低，不利于其快速推广。
我国寒冷地区幅员辽阔，高寒地区对纯电动乘用车有着极大的市场需求，为了确保纯电动乘用车在高寒气候环境下能够正常充电、启动和行驶，且能够达到一定的续驶里程，就要对纯电动乘用车在高寒环境下的充电、放电、续驶及保温等方面提出更高的要求。
实用新型内容
本实用新型提出一种电池温控膜片开关，能够管控电池模块与外界环境之间的热量传递，通过热开关调整热量传递系数，使电池一直处于高效工作时的温度区间，解决高寒区域电动汽车电池使用效果不佳的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种电池温控膜片开关，包括壳体，壳体内设有电池，壳体内设有热膨胀材料、导热板和弹性膜片，热膨胀材料设在电池上，弹性膜片设在热膨胀材料上，导热板与弹性膜片之间留有间隙。
所述的热膨胀材料为相变材料。
所述的相变材料为石蜡。
所述的壳体的上部开口，导热板和弹性膜片设在开口处。
所述的壳体为保温壳体。
所述的导热板为金属材质。
所述的弹性膜片为金属材质。
本实用新型的优点：采用热膨胀材料（优选为石蜡）作为推动弹性膜片形变的相变材料，利用其受热时发生相变，体积膨胀，降温时冷凝，体积变小的物理特征，推动了弹性膜片与导热板根据温度不同自动连接与断开，从而控制电池与外界之间温度传递快慢。整个发明***结构简单，成本低，且不需要消耗外界能源，同时整个热量传递自发进行，无需控制单元，提高***可靠性，而且***密封良好，可重复运行，使用寿命较长。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型温度较低时整体剖视结构示意图。
图2为本实用新型温度过热时整体剖视结构示意图。
图中：1-电池、2-热膨胀材料、3-壳体、4-导热板、5-弹性膜片。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1和2所示，一种电池温控膜片开关，包括电池1、热膨胀材料2、壳体3、导热板4和弹性膜片5。壳体3为保温壳体，对内外热量进行阻隔，避免内部热量的散失，电池1、热膨胀材料2、导热板4和弹性膜片5均设在壳体3内。
热膨胀材料2设在电池1上，能直接受到电池的热量。热膨胀材料2为相变材料，优选的，相变材料为熔点在30℃左右的石蜡，保证石蜡在受热时融化膨胀，石蜡在受冷时冷凝缩小。
壳体3的上部开口，导热板4和弹性膜片5设在开口处，并导热板位于弹性膜片的外侧。弹性膜片5设在热膨胀材料2上，弹性膜片5为金属镍合金材质，在热膨胀材料膨胀或收缩时，弹性膜片一并发生弹起或恢复。
导热板4为金属材质，用于向环境散热，导热板4与弹性膜片5之间留有间隙，在弹性膜片弹起或恢复的状态下，弹性膜片与导热板接触进行散热，或弹性膜片与导热板相离，保证壳体内部的热量。
在高寒地区，电动汽车充放电工作过程中，其电池温度会逐渐升高，产生的热量需要及时排出，以保证电池处于合适的工作温度。
电池工作时，电池内部发出的热量，经电池表面传递给其周围的相变材料石蜡，石蜡受热熔化，体积逐渐膨胀变大。由于处于封闭空间内，随着石蜡体积增大，其内部压力逐渐变大，对应的弹性膜片所承受的压力也逐渐增大。最终在石蜡吸收电池工作产生的热量体积膨胀情况下，弹性膜片逐渐变形并与外部的导热板接触，热量经弹性膜片将热量传递到导热板，其热量传递的方式为热传导，传热快、效率高，有利于电池工作是产生的热量快速排出。
其中，石蜡膨胀形变越大，产生膨胀压力越大，弹性膜片与外部导热板接触越紧密，热传导接触热阻越小，传热效率越高。传递到导热板的热量可通过翅片风冷或液冷方式快速带着，从而实现电池工作时产生的热量快速散出。
当电池停止工作时，其内部不再产生热量。但由于外界环境温度较低，石蜡内部的热量经弹性膜片和导热板仍向外界传递，随着石蜡内部热量逐渐减小，体积亦逐渐变小，逐渐从液态冷凝为固态，在这一过程中，石蜡体积变小，内部压力也随之降低，弹性膜片在机械弹性作用下逐渐与导热板分离，两者之间的热量传递方式从热传导变为自然对流换热，传热系数下降两三个数量级，即此时石蜡内部热量很难大量传递外界，从而保证内部电池处于合适的温度区间，下次工作时，电池可以快速启动。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电池温控膜片开关，包括壳体（3），壳体（3）内设有电池（1），其特征在于：所述的壳体（3）内设有热膨胀材料（2）、导热板（4）和弹性膜片（5），热膨胀材料（2）设在电池（1）上，弹性膜片（5）设在热膨胀材料（2）上，导热板（4）与弹性膜片（5）之间留有间隙。
2.根据权利要求1所述的电池温控膜片开关，其特征在于：所述的热膨胀材料（2）为相变材料。
3.根据权利要求2所述的电池温控膜片开关，其特征在于：所述的相变材料为石蜡。
4.根据权利要求1所述的电池温控膜片开关，其特征在于：所述的壳体（3）的上部开口，导热板（4）和弹性膜片（5）设在开口处。
5.根据权利要求1或4所述的电池温控膜片开关，其特征在于：所述的壳体（3）为保温壳体。
6.根据权利要求1所述的电池温控膜片开关，其特征在于：所述的导热板（4）为金属材质。
7.根据权利要求1或6所述的电池温控膜片开关，其特征在于：所述的弹性膜片（5）为金属材质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021482907.3U CN212434670U (zh) | 2020-07-24 | 2020-07-24 | 一种电池温控膜片开关 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN202021482907.3U CN212434670U (zh) | 2020-07-24 | 2020-07-24 | 一种电池温控膜片开关 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN212434670U true CN212434670U (zh) | 2021-01-29 |
Family
ID=74273436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202021482907.3U Active CN212434670U (zh) | 2020-07-24 | 2020-07-24 | 一种电池温控膜片开关 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212434670U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114628815A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-06-14 | 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 | 一种低温地区户外电池相变温度适应壳体 |
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2020
- 2020-07-24 CN CN202021482907.3U patent/CN212434670U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114628815A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-06-14 | 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 | 一种低温地区户外电池相变温度适应壳体 |
| CN114628815B (zh) * | 2022-03-22 | 2024-05-07 | 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 | 一种低温地区户外电池相变温度适应壳体 |
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