防潮锂电池外壳的探究

防潮锂电池外壳的探究

钟华帅 徐尧良

浙江钛山重工机械有限公司 浙江绍兴 312300

摘要：电池壳体起到对内部电化学系统固定和全密封作用，壳体的结构强度、散热等性能是衡量电池工作能力的重要指标。因此，在对电池壳体进行散热的同时，要确保密封性能，以保证对电池的保护。

关键词：防潮、散热、锂电池、外壳

1、目的

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，动力锂离子电池是指容量在3AH以上的锂离子电池。动力锂电池外壳是锂电池的防护性壳体，随着我国新能源汽车，特别是锂电池动力汽车的推广应用，我国动力锂电池行业的市场需求将快速增长，因此锂电池的各类配件如锂电池外壳的需求也逐步增大。

现有的动力锂电池外壳，在使用过程中，由于锂电池持续输出会产生大量的热量，常常用散热孔进行散热，但是开设散热孔会降低外壳内部的防潮能力。

2、结构介绍

防潮锂电池外壳包括箱体、温度显示器、上盖、夹持机构、支撑板、支撑弹簧、锂电池、除潮板、除潮剂、散热片、收集箱及散热机构。温度显示器位于箱体的前壁上，上盖与箱体为螺接固定，除潮板固定在箱体内部的下方，支撑板固定在除潮板上顶面中间位置。支撑弹簧一端固定连接在支撑板的底面上，另一端固定连接在除潮板的上顶面上。锂电池位于支撑板的上顶面，除潮剂在除潮板和箱体内部底面形成的腔体内。散热片固定连接在锂电池的外壁上，收集箱位于箱体侧壁底部。

散热机构包括散热孔、过滤网、挡板组件及刮除组件。散热孔位于箱体的两侧壁上，过滤网固定在散热孔上。挡板组件包括挡板、把手、通风槽、挡块、挡块槽及滑动部件。把手位于挡板外表面的上端，通风槽均匀地布置在挡板上，挡块均匀地布置在通风槽之间的内壁上，挡块槽位于箱体外壁上的散热孔之间。滑动部件包括滑块、滑块弹簧及滑块槽。滑块可在箱体侧壁上的滑块槽中滑动，滑块弹簧一端固定连接在滑块上，另一端固定连接在滑块槽上。刮除组件包括前刮板、后刮板、刮板滑槽、滑柱、滑柱滑槽及固定部件。刮板滑槽位于箱体的侧壁内，前刮板紧贴在靠近箱体外壁的刮板滑槽壁上，后刮板紧贴在靠近箱体内壁的刮板滑槽壁上，滑柱固定连接在前刮板的后壁上，可在箱体后壁上的滑柱滑槽中滑动。固定部件包括固定柱和挂钩，固定柱固定连接在滑柱滑槽上端的箱体后壁上，挂钩可在固定柱上转动。

夹持机构包括左夹板、夹板弹簧、右夹板、左齿条、右齿条、齿条滑槽、左滑槽、右滑槽及齿轮组件。夹板弹簧一端固定连接在左夹板的侧壁上，另一端固定连接在箱体内壁上。左齿条位于左夹板的后壁上，可在箱体后壁上的左滑槽中滑动，另一个夹板弹簧一端固定连接在右夹板的侧壁上，另一端固定连接在箱体内壁上。右齿条位于右夹板的后壁上，可在箱体后壁上的右滑槽中滑动，齿条滑槽位于箱体的后壁内。齿轮组件包括齿轮、拉杆、固定块、固定弹簧、齿轮滑槽及定位部件。齿轮可在箱体上转动，可在箱体后壁内的齿轮滑槽中滑动，与左齿条和右齿条啮合。拉杆固定在齿轮上，固定块可在齿轮上转动，固定弹簧一端固定连接在固定块上，另一端固定连接在固定滑槽的端部。定位部件包括定位块、定位滑槽、定位槽及定位弹簧，定位块可在箱体外壁上的定位滑槽中滑动，定位弹簧一端固定连接在定位块上，另一端固定连接在定位滑槽上。

图一

（支撑板2、锂电池3、除潮剂4、散热孔5、左夹板6、过滤网8、挡块槽9、除潮板12、刮板滑槽15、支撑弹簧20、散热片30、挡块53、夹板弹簧60、右夹板61）

3、工作原理

旋转齿轮使左夹板和右夹板相向运动至两端部时，将锂电池放入后，向外拉出齿轮通过夹板弹簧将左夹板和右夹板顶出，将锂电池放入箱体中夹住固定。将上盖螺接好完成安装；除潮剂通过除潮板上的孔可保持箱体内部环境的干燥。通过支撑板可将锂电池底部远离除潮板。挡板上的挡块在不需要散热时使箱体形成封闭的壳体，防止外界潮气进入箱体内，影响除潮剂的除潮效果。当温度显示器显示温度过高时，滑动挡板，使挡块滑动至挡块槽中，侧边挡住滑柱滑槽上的挡板翻边侧移漏出滑柱滑槽，散热片将锂电池产生的热量通过散热孔导入外界空气中，使箱体内部的温度降低。

4、总结

锂离子电池具有能量密度高、安全性能好和成本低廉等优点，在新能源领域中具有广阔的应用前景。作为电池的保护外壳，外壳的用途重要是起到保护锂离子电池内部材料不受损害的用途。本文介绍的防潮锂电池外壳通过夹持机构的设置，将不同大小的锂电池进行固定，提高装置的适用性，通过散热机构的设置，将锂电池外壳内产生的热量进行散热，通过刮除组件保证装置的散热效果。

参考文献

[1] 张茜,周浩兵,刘雨辰,周飞.车用锂离子电池包结构优化设计研究进展[J].电源技术,2019.

[2] 陈阿文. 动力电池外壳防水设计[J]. 机电技术, 2020.