一种能对电池进行空化和升温的超声波电池外套壳装置的制作方法

1.本发明涉及电池安装座领域，特别是一种具有超声波功能的安装座。


背景技术：

2.在2020年03月27日，国家知识产权局公开了一份申请号为201811098611.9、名称为“一种超声波铅酸蓄电池”在先公开专利文献，该文献公开的技术方案大致是这样的：包括电池壳、电池盖、集群组、超声波换能器、振动条等部件。该方案将超声波换能器安装在电池顶部，振动条插入到正极板与隔板之间、及负极板与隔板之间的间隙，利用超声波换能器工作时，驱动振动条作高频超声波运动，来防止电池极板表面有硫酸铅结晶，使电池极板与电解液之间保持充分、全面接触，能极大地缓解蓄电池蓄电性能的衰减，延长蓄电池的使用寿命。虽然该技术方案与传统的铅酸蓄电池相比，大大缓解蓄电池蓄电性能的衰减，延长蓄电池的使用寿命。然而，这种方式的实现，必须对电池内构造进行重新设计与开发，实施难度较大，不适宜对现有电池进行运用，使用户升级成本较高。
3.在2020年10月09日，国家知识产权局公开了一份专利申请号为201910235529.4、名称为“一种超声波智能升温防结晶锂电池”的在先公开专利文献，该文献所记载的技术方案大致是这样的：包括锂电池、超声波换能器、温度传感器、控制电路板模块、超声波发生器、金属壳体等部件。该方案通过将超声波换能器设置于锂电池的金属壳体上，利用超声波换能器工作时产生的空化效应，减少或缓解锂电池内部的锂金属结晶形成，防止结晶遮挡或刺穿隔膜，延长锂电池的使用寿命；以及在寒冷气候环境下，也可以利用超声波的空化效应，能令锂电池内部的锂离子加速运动，促使其内部发生升温，解决锂电池在寒冷气候环境下的充、放电问题。虽然该方案与传统锂电池的相比，能很大程度在上解决了锂电池的结晶与在寒冷气候环境下的充、放电问题。然而，这种方式的实现，也同样必须对电池内构造进行重新设计与开发，实施难度较大，不适宜对现有电池进行运用，使用户升级成本较高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决上述问题和不足，提供一种能对电池进行空化和升温的超声波电池外套壳装置，该装置通过采用上半包体、下半包体、超声波振动空化模块、锁定机构等构成，应用时，将电池安装或放置于其电池内腔室中，使电池的各个侧面都能受到超声波振动空化模块的空化处理，不用对电池内部结构进行改动，使用方便、简单，能方便地与现有规格的电池适配一起，使现有规格的电池具有了超声波维护的功能，进而极大地延长了现有规格的电池使用寿命，使电池性能不衰减，在寒冷气候环境下，还可以利用其对电池进行升温，使电池在寒冷气候环境下应用，性能不衰减，不影响正常充放电，有利于提升电池充电速度。
5.本发明的技术方案是这样实现的：一种能对电池进行空化和升温的超声波电池外套壳装置，其特点在于包括上半包体、下半包体、若干超声波振动空化模块、锁定机构；其中，各个超声波振动空化模块分别分布固定在上半包体与下半包体的外侧表面上；所述上
半包体与下半包体对接组装一起，并在上半包体与下半包体之间内部形成有供电池容置的电池内腔室；所述锁定机构设置于上半包体与下半包体对接位置的边缘上，以将上半包体与下半包体相互锁定一起。
6.进一步地，所述上半包体与下半包体的外侧表面上还设有过孔，所述超声波振动空化模块上设有的超声波高频振动元件穿套于所述过孔中。
7.又进一步地，所述超声波振动模块包括超声波高频振动元件、元件壳体、弹性压迫件、连接座，其中所述连接座安装于上半包体与下半包体的外侧表面上，所述弹性压迫件的一端固定安装于元件壳体内底面上，所述超声波高频振动元件固定安装于弹性压迫件的另一端上，以使超声波高频振动元件呈置于元件壳体中且其前端上设有的振动端露出于元件壳体外设置；所述元件壳体与连接座相组装一起，并在弹性压迫件的弹性作用下，迫使超声波高频振动元件的振动端呈穿套于过孔中设置。
8.再进一步地，所述上半包体与下半包体上还分别设有多个镂空部位。
9.本发明的有益效果：本发明通过采用上半包体、下半包体、超声波振动空化模块、锁定机构等构成，应用时，将电池安装或放置于其电池内腔室中，使电池的各个侧面都能受到超声波振动空化模块的空化处理，不用对电池内部结构进行改动，使用方便、简单，能方便地与现有规格的电池适配一起，使现有规格的电池具有了超声波维护的功能，进而极大地延长了现有规格的电池使用寿命，利用超声波的“空化”效应，来消除或者抑制电池内部结晶的问题，确保电池正常性能而不发生衰减，大大延长电池的使用寿命；在寒冷气候环境时，可以利用超声波产生高频振动和“空化”效应，来加速电池内部的物质分子运动和电池液分子运动，起到电池内部运动升温作用，可以有效解决电池在低温环境下，电池性能衰减、不能正常充放电的问题；并且，利用超声波产生高频振动，使电池内部分子加速运动，使其还能起到辅助电池升温，加速电池充电效率，缩短充电时间。此外，本发明可以在不拆解电池、不破坏电池的前提下，就可以简单、方便地对电池进行超声波空化修复操作，从而可以极大地延长了电池的使用寿命。本发明的技术方案可以运用于铅酸电池、锂电池、固态电池、氢燃料电池等电池产品上实施。
附图说明
10.图1为本发明的剖视结构示意图。
11.图2为本发明的图1在拆解状态下的结构示意图。
12.图3为本发明的图2中a所指部分的局部放大结构示意图。
13.图4为本发明的超声波振动模块在拆解状态下的剖视结构示意图。
具体实施方式
14.如图1和图2所示，本发明所述的一种能对电池进行空化和升温的超声波电池外套壳装置，包括上半包体1、下半包体2、若干超声波振动空化模块8、锁定机构3；各个超声波振动空化模块8分别分布固定在上半包体1与下半包体2的外侧表面上；所述上半包体1与下半包体2对接组装一起，并在上半包体1与下半包体2之间内部形成有供电池容置的电池内腔室4；所述锁定机构3设置于上半包体1与下半包体2对接位置的边缘上，以将上半包体1与下半包体2相互锁定一起。应用时，如图2所示，将电池100套装于上半包体1与下半包体2围合
形成的电池内腔室4中，利用锁定机构3将上半包体1与下半包体2锁定一起，使超声波振动空化模块8的内侧端顶紧在上半包体1与下半包体2的侧面上，即如图1所示，进而实现超声波振动空化模块8对电池进行超声波空化做功，实现本发明的目的。
15.为了进一步令超声波振动空化模块8所做的超声波空化效应，能直接作用在在电池100的表面上，使超声波空化效应更直接，减少超声波能量的浪费，如图2所示，所述上半包体1与下半包体2的外侧表面上还设有过孔5，所述超声波振动空化模块8上设有的超声波高频振动元件81穿套于所述过孔5中，使超声波高频振动元件81直接顶紧在电池100的表面上，将超声波空化能量传递给电池100，提升超声波效率。
16.为了使超声波振动模块8具有构造简单、装配方便，维修更换容易的特点，如图3和图4所示，所述超声波振动模块8包括超声波高频振动元件81、元件壳体82、弹性压迫件83、连接座84；其中，所述连接座84安装于上半包体1与下半包体2的外侧表面上；这个位置的安装，可以直接焊接方式，也可以用于螺丝固定的方式，还可以用捆扎安装固定。所述弹性压迫件83的一端固定安装于元件壳体82内底面上，所述超声波高频振动元件81固定安装于弹性压迫件83的另一端上，以使超声波高频振动元件81呈置于元件壳体82中且其前端上设有的振动端811露出于元件壳体82外设置；所述元件壳体82与连接座84相组装一起，并在弹性压迫件83的弹性作用下，迫使超声波高频振动元件81的振动端811呈穿套于过孔5中设置，最终直接紧密贴服在电池100的表面上。通过前面的技术手段，就可以使得超声波高频振动元件81不仅简单、高效、方便地安装于上半包体1与下半包体2的侧壁上，且免去焊接、免粘接的工艺，安全牢固而不脱落；当超声波高频振动元件发生故障时，超声波高频振动元件可以简单地从上半包体1和下半包体2上拆下，替换上新的即可，维护简单、便利。并且，利用弹性压迫件迫使超声波高频振动元件可以与电池100的侧壁紧密接触一起，有效地保证了超声波高频振动元件前端向电池100传导超声波能量的效率，且不会造成超声波能量的损失，对于超声波高频振动元件的后端又可以起到较佳的减震效果，使超声波高频振动元件的后端不会向上半包体1和下半包体2传递共震，减少整体的跳动和共震，很好地抑制了噪音产生，使超声波运用，不会影响到人们工作与生活环境。
17.如图4所示，所述元件壳体82包括筒状壳体821、底板822，所述筒状壳体821的底端内侧还设有内螺纹，所述底板822的侧边上设有与内螺纹相旋接的外螺纹，所述底板822旋接于筒状壳体821的底端内侧中，在底板822上还设有工具操作孔823与线孔824。所述工具操作孔823可以螺丝刀进行旋转底板822，实现调节的目的。所述线孔824供超声波高频振动元件81走线与电连接。在筒状壳体821的外侧面上还设有钳具位825，以方便用钳具工具来使筒状壳体821旋紧在连接座84上，连接座84与筒状壳体821之间采用螺纹连接结构。这样，在应用过程中，就能方便地调节弹性压迫件弹性压迫力量，保证超声波高频振动元件与电池100外侧壁之间的紧密接触。所述弹性压迫件83为弹簧、或者金属弹片工件、或者软质橡胶体、或者液压缸部件等等。
18.为了使本发明获得较佳的超声波能效比，所述超声波高频振动元件81为1mhz或以上的超声波换能器、或者1万转速或以上的超声波振动马达。
19.为了减轻上半包体1与下半包体2的整体重量，使其轻便化，且起到节省原料和降低成本的目的，如图2所示，所述上半包体1与下半包体2上还分别设有多个镂空部位6。
20.如图1和图2所示，所述上半包体1与下半包体2的对接位置上还分别设有外凸边缘
7，所述锁定机构3由螺栓31与螺母32组成，所述外凸边缘7上还设有供螺栓31穿过的通孔71。这样，使螺栓31与螺母32更容易装配，操作难度更低。所述上半包体1与下半包体2为由硬质材料加工而成的包覆壳体、或者由软质材料加工而成的包覆壳体。
21.如图1和图2所示，本发明还包括可相互对接一起的上半外面壳9与下半外面壳10，所述上半包体1与下半包体2分别相对应于套装于上半外面壳9和下半外面壳10中，所述上半外面壳9和下半外面壳10的相互对接位置上还设有带通孔71的外凸边缘7。这样，可以使上半包体1与下半包体2表面上的超声波振动模块8不显露在外，有利用保护超声波振动模块8的应用安全，而且也使整个产品的外观较为整洁。
22.另外，本发明在具体实施时，通常还包括有一电路控制板、操作控制键或者触摸显示屏、供电电源电路等。前述的超声波高频振动元件81与电路控制板50相电性连接。此外，在电路控制板上还可以加入可编程的mcu主控芯片，以及wifi模块通信模块或蓝牙模块通信模块，同时编写相应的app应用程序安装于智能手机、平板电脑等上，即可以实现无线的通信与控制。
23.此外，如图2和图1所示，在下半包体2的底边位置上还设有排放口201与盖帽202，当电池100是具有加液口203和排液口204的规格时，通过排放口201与盖帽202的使用，还可以方便电池100更换电解液。当电池使用时间较长时，需要对电池进行深度维护修复时，就可以打开加液口203上的密封盖帽，将电动增压泵的输出管插入到加液口203中，电动增压泵的输入管与电解液的盛装容器连接，通过电动增压泵将新的电解液加压泵送入电池的加液口203，旧的电解液从排液口204流经排放口201排出；并同时启动超声波振动元件81，在电动增压泵的增压作用下，以及在超声波振动元件81高频振动下，电池内的化学反应杂质、结晶物质等从排放口201排出。当冲洗到排放口201流出的电解液较清澈时，表明电池的维护修复已到位，此时就可以将排放口201盖上盖帽202进行关闭，往电池内补充满足够的电解液，盖上加液口203的密封盖帽，整个维护修复过程完成，整个电池的性能基本能达新的初始状态。本发明可以在不拆解电池、不破坏电池的前提下，就可以简单、方便地对电池的旧电解液清除和换上新电解液的修复操作，从而可以极大地延长了电池的使用寿命。