Аккумуляторная батарея с теплоотводящей конструкцией

Авторы патента:


Аккумуляторная батарея с теплоотводящей конструкцией
Аккумуляторная батарея с теплоотводящей конструкцией
Аккумуляторная батарея с теплоотводящей конструкцией
Аккумуляторная батарея с теплоотводящей конструкцией
Аккумуляторная батарея с теплоотводящей конструкцией
Аккумуляторная батарея с теплоотводящей конструкцией

 


Владельцы патента RU 2488197:

ЭНЕРДЖИ КОНТРОЛ ЛИМИТЕД (VG)

Данное изобретение относится к аккумуляторной батарее, в частности к аккумуляторной батарее с теплоотводящей конструкцией. Технический результат заключается в повышении отводимости тепла. Аккумуляторная батарея с теплоотводящей конструкцией содержит два аккумуляторных модуля, четыре теплоотводящих элемента и четыре разделительные втулки, соединенные четырьмя болтами. Указанные четыре теплоотводящих элемента и четыре разделительные втулки размещены между двумя указанными аккумуляторными модулями. Четыре теплоотводящих элемента находятся в непосредственном контакте с соответствующими аккумуляторными модулями, благодаря чему тепло с соответствующего аккумулятора передается на теплоотводящие панели, а затем через теплоотводящие ребра теплоотводящих панелей отводится в воздух. Между двумя аккумуляторными модулями образован теплоотводящий канал, позволяющий избежать накопления тепла вследствие непосредственного контакта между аккумуляторными модулями и обеспечивающий возможность равномерной замены горячего воздуха в теплоотводящем канале на холодный воздух снаружи аккумуляторной батареи. 6 ил.

 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к аккумуляторной батарее, в частности к аккумуляторной батарее с теплоотводящей конструкцией.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.1 изображена обычная аккумуляторная батарея 10, описанная в патентном документе US 20070037051 и содержащая множество аккумуляторов 11 и множество сепараторов 12, размещенных между соответствующими аккумуляторами 11. Каждый из сепараторов 12 содержит множество вогнуто-выпуклых конструктивных элементов 13, так что после сборки соответствующих аккумуляторов 11 и сепараторов 12 получается множество каналов 14 для воздуха, способствующих отводу тепла от аккумуляторной батареи 10.

Следует отметить, что причинами, по которым теплоотводящая конструкция вышеупомянутой аккумуляторной батареи 10, полученная путем размещения одного сепаратора между каждыми двумя соседними аккумуляторами, не обеспечивает достаточный отвод тепла, являются следующие:

1) после сборки аккумуляторной батареи 10 поверхность сепаратора 12, содержащая вогнуто-выпуклые конструктивные элементы 13, закрывает одну поверхность аккумулятора 11 и ее нельзя вывести непосредственно наружу, что затрудняет отвод тепла;

2) после сборки аккумуляторной батареи 10 каналы 14 для воздуха, образованные множеством вогнуто-выпуклых конструктивных элементов 13, не соединены между собой, при этом наружное отверстие соответствующих каналов для воздуха 14 является довольно узким, что затрудняет циркуляцию воздуха и приводит к накоплению тепла.

Задачей данного изобретения является полное или частичное устранение указанных недостатков.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Первой задачей данного изобретения является создание аккумуляторной батареи с теплоотводящей конструкцией, содержащей два аккумуляторных модуля, размещенных друг от друга на некотором расстоянии, что позволяет избежать накопления тепла вследствие непосредственного контакта указанных двух аккумуляторных модулей; при этом между двумя аккумуляторными модулями образован теплоотводящий канал, обеспечивающий возможность равномерной замены горячего воздуха в теплоотводящем канале на холодный воздух снаружи аккумуляторной батареи, и тем самым снижения температуры.

Вторая задача изобретения состоит в создании аккумуляторной батареи с теплоотводящей конструкцией, совокупность теплоотводящих ребер которой расположена на левых поверхностях и на правых поверхностях соответствующих аккумуляторных модулей, что не только позволяет избежать накопления тепла на внутренней поверхности, но и способствует лучшей установке аккумуляторной батареи в пространстве во время эксплуатации - например, теплоотводящие ребра можно ориентировать в сторону лучшей вентиляции.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - аксонометрическое изображение обычной аккумуляторной батареи;

фиг.2 - покомпонентное изображение заявляемой аккумуляторной батареи с теплоотводящей конструкцией;

фиг.3 - вид в сборе заявляемой аккумуляторной батареи с теплоотводящей конструкцией;

фиг.4 - поперечный разрез фиг.3 по линии А-А;

фиг.5 - вид сбоку заявляемой аккумуляторной батареи с теплоотводящей конструкцией;

фиг.6 - схематическое изображение, иллюстрирующее добавление к заявляемой аккумуляторной батарее с теплоотводящей конструкцией еще двух аккумуляторных модулей.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сущность изобретения станет более понятной из следующего ниже описания, снабженного сопроводительными чертежами, приводимыми исключительно для иллюстрации предпочтительных вариантов осуществления изобретения.

На фиг.2-5 изображена заявляемая аккумуляторная батарея с теплоотводящей конструкцией, содержащая два аккумуляторных модуля 201, 202, четыре теплоотводящих элемента 30 и четыре разделительные втулки 40, соединенные четырьмя болтами 50, причем указанные четыре теплоотводящих элемента 30 и четыре разделительные втулки 40 размещены между двумя аккумуляторными модулями 201, 202.

Каждый аккумуляторный модуль 201, 202 содержит множество аккумуляторов 21, электрически соединенных металлическими перемычками 211 в прямоугольной раме 22 и снабженных общими выходными клеммами 23. Рама 22 содержит внутреннюю поверхность 24, наружную поверхность 25, левую поверхность 26 и правую поверхность 27. У каждого из аккумуляторов 21 имеется боковая поверхность, выступающая наружу за внутреннюю поверхность 24 рамы 22. При этом в каждом из четырех углов рамы 22 выполнено сквозное отверстие 28.

Каждый теплоотводящий элемент 30 изготовлен из металла и снабжен плоской пластиной 31. На каждом из двух противоположных концов плоской пластины 31 имеется по крепежному отверстию 32. При этом плоская пластина 31 содержит также противоположные друг другу поверхность 33 канала и контактную поверхность 34. Контактная поверхность 34 снабжена выступом в виде теплоотводящей панели 35. Теплоотводящая панель 35 образована множеством размещенных на соответствующей наружной поверхности и отстоящих друг от друга ребер 351. Контактные поверхности 34 теплоотводящих элементов 30 приведены в контакт с боковыми поверхностями аккумуляторов 21, выступающими наружу за внутреннюю поверхность 24 рамы 22. Теплоотводящие панели 35 расположены напротив левых боковых поверхностей 26 и правых боковых поверхностей 27 аккумуляторных модулей 201, 202. Крепежные отверстия 32 теплоотводящих элементов 32 соосны соответствующим сквозным отверстиям 28 рамы 22 так, чтобы каждый из аккумуляторных модулей 201, 202 был снабжен двумя находящимися с ним в контакте теплоотводящими элементами 30.

Разделительные втулки 40 расположены на одной оси с соответствующими крепежными отверстиями 32 теплоотводящих элементов 30.

После ввода соответствующих болтов 50 по порядку через сквозные отверстия 28 аккумуляторного модуля 201, крепежные отверстия 32 теплоотводящего элемента 30, разделительные втулки 40 и сквозные отверстия 28 аккумуляторного модуля 202, указанные болты 50 будут ввинчены в гайки 51 с обеспечением при этом некоторого расстояния между двумя поверхностями 33 канала между двух аккумуляторных модулей 201, 202, и образованием тем самым теплоотводящего канала 60.

Вышесказанное представляет собой краткое изложение пространственных и структурных взаимосвязей соответствующих компонентов предпочтительного варианта осуществления данного изобретения.

Для лучшего понимания изобретения, его функционирования и принципа действия необходимо обратиться к фиг.2-5.

Тепло аккумуляторной батареи выделяется с поверхностей соответствующих аккумуляторов 21, при этом с боковыми поверхностями соответствующих аккумуляторов 21 непосредственно контактируют контактные поверхности 34 теплоотводящих элементов 30, благодаря чему тепло с соответствующих аккумуляторов 21 передается на теплоотводящие панели 35, а затем через теплоотводящие ребра 351 теплоотводящих панелей 35 отводится в воздух.

Следует отметить, что, как видно из фиг.5, за счет разделительных втулок 40 обеспечено расстояние между двумя аккумуляторными модулями 201, 202 аккумуляторной батареи, что позволяет избежать накопления тепла вследствие непосредственного контакта между аккумуляторными модулями 201, 202. Кроме того, теплоотводящий канал 60, образованный между двумя аккумуляторными модулями 201, 202, обеспечивает возможность равномерной замены горячего воздуха в теплоотводящем канале 60 на холодный воздух снаружи аккумуляторной батареи, и тем самым снижения температуры.

При этом, как видно из фиг.3-4, совокупность теплоотводящих ребер 351 расположена на левых поверхностях 26 и правых поверхностях 27, что не только позволяет избежать накопления тепла на внутренней поверхности 24, но и способствует лучшей установке аккумуляторной батареи в пространстве во время эксплуатации - например, теплоотводящие ребра 351 можно ориентировать в сторону лучшей вентиляции.

Следует отметить, что заявляемая аккумуляторная батарея получена путем сборки болтами двух поставленных друг на друга аккумуляторных модулей 201, 202. На фиг.6 показано, как с одной стороны к сборке из указанных двух аккумуляторных модулей 201, 202 добавляют еще два аккумуляторных модуля 203, 204. Теперь при помощи удлиненных болтов 50а можно собрать вместе четыре аккумуляторных модуля 201, 202, 203, 204, то есть предусмотрена возможность несложным образом наращивать конструкцию заявляемого изобретения.

Выше были проиллюстрированы и описаны различные варианты осуществления заявляемого изобретения, при этом специалистам будут очевидны и другие варианты, которые могут быть осуществлены в рамках объема притязаний заявляемого изобретения.

Аккумуляторная батарея с теплоотводящей конструкцией, содержащая: по меньшей мере два аккумуляторных модуля, каждый из которых содержит множество аккумуляторов, электрически соединенных в прямоугольной раме, содержащей внутреннюю поверхность, наружную поверхность, левую поверхность и правую поверхность, причем каждый аккумулятор имеет боковую поверхность, открытую наружу, относительно внутренней поверхности рамы, причем в каждом из четырех углов рамы выполнено сквозное отверстие, по меньшей мере четыре металлических теплоотводящих элемента, каждый из которых имеет плоскую пластину, причем каждый из двух противоположных концов указанной плоской пластины снабжен крепежным отверстием, при этом плоская пластина содержит также противоположные друг другу поверхность канала и контактную поверхность, причем контактная поверхность снабжена выступом в виде теплоотводящей панели, образованной множеством размещенных на соответствующей наружной поверхности и отстоящих друг от друга ребер, причем контактные поверхности теплоотводящих элементов находятся в контакте с боковыми поверхностями аккумуляторов, открытыми наружу, относительно внутренней поверхности рамы, причем теплоотводящие панели расположены напротив левых боковых поверхностей и правых боковых поверхностей аккумуляторных модулей, причем крепежные отверстия теплоотводящих элементов соосны соответствующим сквозным отверстиям рамы, причем каждый из аккумуляторных модулей снабжен двумя находящимися с ним в контакте теплоотводящими элементами, по меньшей мере четыре разделительные втулки, расположенные на одной оси с соответствующими крепежными отверстиями теплоотводящих элементов, по меньшей мере четыре болта, вставленные последовательно через сквозные отверстия первого аккумуляторного модуля из указанных по меньшей мере двух аккумуляторных модулей, крепежные отверстия теплоотводящего элемента, разделительные втулки и сквозные отверстия второго аккумуляторного модуля из указанных по меньшей мере двух аккумуляторных модулей и затем привинченные гайками, причем две поверхности канала между двумя аккумуляторными модулями находятся на некотором расстоянии друг от друга и образуют теплоотводящий канал.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве литиевых источников тока. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании батарей первичных и вторичных химических источников тока, включая металловоздушные источники тока.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей (АБ) в системах электропитания космических аппаратов (КА), функционирующих на геостационарной орбите.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для контроля состояния аккумуляторных источников питания. .

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации герметичных никель-водородных аккумуляторных батарей, преимущественно в автономных системах электропитания ИСЗ.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к области эксплуатации аккумуляторных батарей, и может быть использовано при производстве, введении в эксплуатацию, проведении плановых ремонтных и восстановительных работ с аккумуляторными батареями.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей (АБ) в автономных системах электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА), функционирующих на низкой околоземной орбите.

Изобретение относится к электротехнике. .
Изобретение относится к области электротехники, а именно к твердым электролитам с проводимостью по катионам лития. .

Изобретение относится к комбинированным источникам электропитания и, в частности, может быть использовано в качестве бортового источника питания космического аппарата, выполненного на базе двух накопителей энергии - ионисторе и аккумуляторе

Изобретение относится к электротехнике и электрохимии и касается аккумуляторов открытого типа

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для производства катодного материала литий-ионных аккумуляторных батарей для питания портативной электроники, электроинструмента, электротранспорта

Изобретение относится к электротехнике, в частности к бортовым системам контроля работоспособности и определения сроков обслуживания аккумуляторных батарей
Изобретение относится к способу получения частиц твердого электролита Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 (0,1≤x≤0,5), включающему смешивание первого раствора, содержащего азотную кислоту, воду, азотнокислый литий, азотнокислый алюминий, фосфорнокислый аммоний NH4H2PO4 или фосфорную кислоту, и второго раствора, содержащего соединение титана и растворитель, с образованием азотнокислого коллективного раствора, нагревание коллективного раствора с получением прекурсора и его прокалку. При этом в качестве растворителя во втором растворе используют пероксид водорода, а в качестве соединения титана - пероксидный комплекс титана, азотную кислоту дополнительно вводят во второй раствор до обеспечения рН коллективного раствора не более 2, нагревание коллективного раствора ведут при 150-170°С с разложением пероксидного комплекса титана и получением аморфного прекурсора, а прокалку прекурсора осуществляют при 600-800°С. Способ позволяет синтезировать частицы электролита со средним размером 215-280 нм, а полученный на их основе твердый электролит является монофазным и имеет ионную проводимость до 6,3·10-4 См/см при комнатной температуре. Способ имеет пониженную энергоемкость и повышенную экологичность. 2 з.п. ф-лы, 3 пр.
Изобретение относится к способу получения частиц твердого электролита Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 (0,1≤x≤0,5), включающему смешивание первого раствора, содержащего азотную кислоту, воду, азотнокислый литий, азотнокислый алюминий, фосфорнокислый аммоний NH4H2PO4 или фосфорную кислоту, и второго раствора, содержащего соединение титана и растворитель, с образованием азотнокислого коллективного раствора, нагревание коллективного раствора с получением прекурсора и его прокалку. При этом в качестве растворителя во втором растворе используют пероксид водорода, а в качестве соединения титана - пероксидный комплекс титана, азотную кислоту дополнительно вводят во второй раствор до обеспечения рН коллективного раствора не более 2, нагревание коллективного раствора ведут при 150-170°С с разложением пероксидного комплекса титана и получением аморфного прекурсора, а прокалку прекурсора осуществляют при 600-800°С. Способ позволяет синтезировать частицы электролита со средним размером 215-280 нм, а полученный на их основе твердый электролит является монофазным и имеет ионную проводимость до 6,3·10-4 См/см при комнатной температуре. Способ имеет пониженную энергоемкость и повышенную экологичность. 2 з.п. ф-лы, 3 пр.

Предложенное изобретение относится в основном к неорганическим электролитам, предпочтительно не содержащим атомы углерода, вместе с тем оно применимо к электролитам, которые содержат органические компоненты, такие как ацетонитрил. В заявке описан электролит для батареи гальванических элементов, который содержит двуокись серы и проводящую соль. Электролит представляет собой гель, который образуется с участием фторосульфината. Также описан элемент батареи, который содержит такой электролит. Предложенный электролит обеспечивает высокую плотность допустимого тока и высокую эксплуатационную безопасность. Кроме того, гель обладает тиксотропными свойствами и становится текучим при перемешивании, что удобно при изготовлении элементов батареи. 5 н.п. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Предложенное изобретение относится в основном к неорганическим электролитам, предпочтительно не содержащим атомы углерода, вместе с тем оно применимо к электролитам, которые содержат органические компоненты, такие как ацетонитрил. В заявке описан электролит для батареи гальванических элементов, который содержит двуокись серы и проводящую соль. Электролит представляет собой гель, который образуется с участием фторосульфината. Также описан элемент батареи, который содержит такой электролит. Предложенный электролит обеспечивает высокую плотность допустимого тока и высокую эксплуатационную безопасность. Кроме того, гель обладает тиксотропными свойствами и становится текучим при перемешивании, что удобно при изготовлении элементов батареи. 5 н.п. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх