[发明专利]一种外部恒温的电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池领域，尤其涉及一种外部恒温的电池。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种外部恒温的电池。该发明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，本发明通过以下技术方案实现：一种外部恒温的电池，包括电池本体，所述电池本体包括电池和控温装置，所述控温装置包括溶液仓、加热器、散热器、制冷装置和主控电路板，所述电池连接溶液仓，所述溶液仓与加热器、散热器和制冷装置连接，所述加热器、散热器和制冷装置与主控电路板连接，所述加热器能够使溶液仓里面的溶液温度加热到理想工作温度，所述散热器能够使溶液仓里面的溶液温度降低到理想工作温度，所述制冷装置能够使溶液仓里面的溶液温度下降到理想工作温度，所述溶液仓内设置有相变温度点在理想工作温度范围的相变材料。

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，所述溶液仓里面的溶液包括火花机油溶液。

进一步的，所述溶液仓里面的溶液包括火花机油溶液。

进一步的，所述加热器包括电阻丝或电热丝，所述溶液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。

进一步的，所述散热器设置有双金属片，所述双金属片与溶液仓连接，所述双金属片能够在受热时控制散热器与溶液仓连接。

进一步的，所述散热器包括黄铜片、青铜片、铝片和铝合金片。

进一步的，所述制冷装置包括喷嘴、开关和制冷仓，所述溶液仓连接喷嘴，所述喷嘴与开关和制冷仓连接，所述开关连接主控电路板。

进一步的，所述制冷仓设置制冷剂，所述制冷剂包括氨、氟里昂、水、混合共沸或碳氢制冷剂。

进一步的，所述主控电路板设置有智能控制系统和温度传感器，所述溶液仓连接温度传感器，所述温度传感器连接智能控制系统。

进一步的，所述智能控制系统包括温度控制程序，所述智能控制系统能够通过温度传感器，感应到溶液仓里面的温度，并与温度控制程序作比较；当溶液仓里面的温度低于温度控制程序所设定的温度时，所述智能控制系统通过主控电路板控制电热器加热，使溶液仓里面的温度上升，溶液仓里面的温度上升到温度控制程序所设定的温度时，所述主控电路板控制加热器对溶液仓停止加热；当溶液仓里面的温度高于温度控制程序所设定的温度时，所述主控电路板控制制冷装置里面的开关开启，使制冷仓里面的制冷剂通过喷嘴使溶液仓里面的温度下降，溶液仓里面的温度下降到控制程序所设定的温度时，所述主控电路板控制开关关闭，停止喷嘴对溶液仓里面的温度下降。

进一步的，所述溶液仓设置有隔热层，所述隔热层与制冷装置和加热器连接。

进一步的，所述隔热层包括聚氨酯发泡剂、聚苯板和酚醛树脂板。