溫度可控動力鋰離子電池的製作方法

2023-08-11 05:43:21 2

專利名稱：溫度可控動力鋰離子電池的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種動力鋰離子電池，尤其涉及一種溫度可控動力鋰離子電池。
背景技術：
隨著磷酸亞鐵鋰材料的成熟，又由於鐵鋰電池的高安全性，電動汽車及大儲能電站逐漸採用鐵鋰動力鋰離子電池作為動力能源。但是磷酸鐵鋰動力鋰離子電池的充電溫度為0°C 45°C，也就是說該電池在0°C以下充電會產生負極上產生鋰枝晶，會造成電池的損壞。磷酸鐵鋰動力鋰離子電池的放電溫度為-20°C 60°C，也就是說，在低於-20°C的時候放電的容量特別差，並且隨著循環次數的增多容量會急劇的衰減。而在-40°C環境中磷酸鐵鋰電池幾乎就失去了放電特性，磷酸鐵鋰電池的這種特性決定了它在低於-20°C環境中基本無法使用。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種溫度可控動力鋰離子電池，以保證磷酸鐵鋰電池在低溫環境中性能穩定發揮。為達到上述目的，本實用新型提供了一種溫度可控動力鋰離子電池，包括至少一個電池模塊，所述電池模塊上安裝有加熱部件，所述加熱部件的供電迴路上設有防止電池過熱的溫控開關。本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池，所述加熱部件為聚醯亞胺加熱膜，其包括聚醯亞胺膜，所述聚醯亞胺膜內安裝有加熱絲。本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池，所述聚醯亞胺膜的厚度為0. Imm 2mm。本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池，所述電池模塊包括一個殼體，所述殼體內設有若干個電芯，所述聚醯亞胺加熱膜安裝在相鄰的兩個所述電芯之間。本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池，所述電池模塊設有多個，所述聚醯亞胺加熱膜安裝在相鄰的兩個所述電池模塊之間。本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池，所述電池模塊外設有保溫外箱體。本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池，所述溫控開關為機械式溫控開關，其保護點為其保護點為5° 30°之間的任意值。本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池，還包括電池智能管理系統，所述電池智能管理系統包括溫度探頭，安裝於所述電池模塊上，用於採集所述電池模塊的溫度信息並將其轉換成相應的溫度信號；電池智能管理模塊，用於接收所述溫度探頭採集到的溫度信號，將所述溫度信號的值與預先設定的溫度閾值進行比較，如果所述溫度信號的值超過所述溫度閾值，則發出控制信號；電子式溫控開關，安裝於所述聚醯亞胺加熱膜的供電迴路上，用於當接收到所述電池智能管理模塊發送的控制信號時，斷開所述聚醯亞胺加熱膜的供電迴路。本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池，所述溫度閾值的範圍為0° 30°中的任意值。本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池，所述電池智能管理系統包括MC-16電池
智能管理系統。本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池是在現有動力鋰離子電池的電池模塊上安裝加熱部件，加熱部件的供電迴路上設有防止電池過熱的溫控開關，當電池模塊被加熱時，其溫度會通過熱傳導的方式傳遞至電池模塊和溫控開關，一旦其溫度超過保護點，溫控開關會斷開加熱部件的供電迴路，使電池模塊溫度維持在較為合理的溫度水平，同時防止動力鋰離子電池過熱受損，從而實現了在低溫環境中保證了磷酸鐵鋰電池的性能的穩定。

圖1為本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池的電池模塊的主視剖視圖；圖2為圖1中電池模塊的側視剖視圖；圖3為圖1中電池模塊的A-A向剖視圖；圖4為圖1中電池模塊在另一個實施例中的A-A向剖視圖；圖5為本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池的電路結構框圖；圖6為本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池中聚醯亞胺加熱膜的主視剖視圖；圖7為本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池的另一種實施方式的主視剖視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細描述本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池包括若干個電池模塊，參考圖1、圖2和圖 5所示，每個電池模塊6包括一個塑膠材質或金屬材質的殼體4，殼體4內安放有若干個電芯5，相鄰的兩個電芯5之間粘貼有厚度為0. Imm 2mm的聚醯亞胺加熱膜1，其中的聚醯亞胺加熱膜1可以按照圖3中所示方式設置，即每相鄰的兩個電芯5之間設置一塊獨立的聚醯亞胺加熱膜1，也按照圖4中所示方式設置，即所有的聚醯亞胺加熱膜1是由一整塊聚醯亞胺加熱膜1經過多次S形彎折而成。結合圖6所示，聚醯亞胺加熱膜1包括聚醯亞胺膜14，聚醯亞胺膜14內安裝有呈按照S形彎折的加熱絲13，使用時需將加熱絲13的供電迴路與供電電源9連接，該供電電源9可以是外接電源(例如充電站內給溫度可控動力鋰離子電池充電的外接電源)，也可以是本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池，即直接將加熱絲13接在電池模塊6的兩個正、負極柱上。為了確保電池模塊6不被過度加熱而損壞， 在加熱絲13的供電迴路位於電池模塊6內的部分上串聯了一個其保護點為5-30°C可選的機械式溫控開關11，當電池模塊6的電芯5被加熱時，電芯5的溫度會通過熱傳導的方式傳遞至機械式溫控開關11，一旦其溫度超過機械溫度開關，機械式溫控開關11會斷開加熱絲 13的供電迴路，從而防止電芯5溫度上升。再次參考圖5，為了實現本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池的溫控自動化，本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池還包括一個MC-16電池智能管理系統，其包括電池智能管理模塊8、溫度探頭12和電子式溫控開關10，其中溫度探頭12安裝於電池模塊6上，用於採集電池模塊6的溫度信息並將其轉換成相應的溫度信號。電池智能管理模塊8用於接收溫度探頭12採集到的溫度信號，將溫度信號的值與預先設定的溫度閾值(通常為5° 或10°，也可以是0° 30°之間的任意值)進行比較，如果溫度信號的值超過溫度閾值， 則發出控制信號。電子式溫控開關10安裝於加熱絲13的供電迴路上，與機械式溫控開關 11串聯，用於當接收到電池智能管理模塊8發送的控制信號時，斷開加熱絲13的供電迴路。 通常情況下，電池的加熱控制由電池智能管理系統控制，而一旦電池智能管理系統出現故障時，機械式溫度開關11就會在保護點(5° 30°之間的任意值)時斷開加熱絲13的供電迴路。本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池中的聚醯亞胺加熱膜並不局限於上述實施例中的實施方式，結合圖7所示，當外界溫度不是很低的時，本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池的聚醯亞胺加熱膜1也可以直接安裝在溫度可控動力鋰離子電池的相鄰的兩個電池模塊6的殼體之間，能達到同樣的技術效果，此外，為了減少熱損失，本實用新型的溫度可控動力鋰離子電池的外箱體7可以設置成保溫外箱體。當然，本領域技術人員可以理解，當外接溫度異常低的時候，為達到更好的加熱效果，可將上述實施方式相結合，即電池模塊6內外同時加熱。以上的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，例如將聚醯亞胺加熱膜替換為其他加熱部件，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護範圍內。
權利要求1.一種溫度可控動力鋰離子電池，包括至少一個電池模塊(6)，其特徵在於，所述電池模塊(6)上安裝有加熱部件，所述加熱部件的供電迴路上設有防止電池過熱的溫控開關。
2.根據權利要求1所述的溫度可控動力鋰離子電池，其特徵在於，所述加熱部件為聚醯亞胺加熱膜(1)，其包括聚醯亞胺膜(14)，所述聚醯亞胺膜(14)內安裝有加熱絲(13)。
3.根據權利要求2所述的溫度可控動力鋰離子電池，其特徵在於，所述聚醯亞胺膜 (101)的厚度為0. Imm 2mm。
4.根據權利要求2所述的溫度可控動力鋰離子電池，其特徵在於，所述電池模塊(6)包括一個殼體G)，所述殼體內設有若干個電芯(5)，所述聚醯亞胺加熱膜(1)安裝在相鄰的兩個所述電芯(5)之間。
5.根據權利要求2所述的溫度可控動力鋰離子電池，其特徵在於，所述電池模塊(6)設有多個，所述聚醯亞胺加熱膜(1)安裝在相鄰的兩個所述電池模塊(6)之間。
6.根據權利要求5所述的溫度可控動力鋰離子電池，其特徵在於，所述電池模塊(6)外設有保溫外箱體(7)。
7.根據權利要求1至6任意一項所述的溫度可控動力鋰離子電池，其特徵在於，所述溫控開關為機械式溫控開關(11)，其保護點為5° 30°之間的任意值。
8.根據權利要求7所述的溫度可控動力鋰離子電池，其特徵在於，還包括電池智能管理系統，所述電池智能管理系統包括溫度探頭(12)，安裝於所述電池模塊(6)上，用於採集所述電池模塊(6)的溫度信息並將其轉換成相應的溫度信號；電池智能管理模塊(8)，用於接收所述溫度探頭(1 採集到的溫度信號，將所述溫度信號的值與預先設定的溫度閾值進行比較，如果所述溫度信號的值超過所述溫度閾值，則發出控制信號；電子式溫控開關(10)，安裝於所述聚醯亞胺加熱膜(1)的供電迴路上，用於當接收到所述電池智能管理模塊(8)發送的控制信號時，斷開所述聚醯亞胺加熱膜(1)的供電迴路。
9.根據權利要求8所述的溫度可控動力鋰離子電池，其特徵在於，所述溫度閾值的範圍為0° 30°中的任意值。
10.根據權利要求8或9所述的溫度可控動力鋰離子電池，其特徵在於，所述電池智能管理系統包括MC-16電池智能管理系統。
專利摘要本實用新型公開了一種溫度可控動力鋰離子電池，包括至少一個電池模塊，電池模塊上安裝有加熱部件，加熱部件的供電迴路上設有防止電池過熱的溫控開關。當電池模塊被加熱時，其溫度會通過熱傳導的方式傳遞至電池模塊和溫控開關，一旦其溫度超過保護點，溫控開關會斷開加熱部件的供電迴路，使電池模塊溫度維持在較為合理的溫度水平，同時防止動力鋰離子電池過熱受損，從而實現了在低溫環境中保證了磷酸鐵鋰電池的性能的穩定。
文檔編號H01M10/0525GK201956430SQ20112003112
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月28日 優先權日2011年1月28日
發明者馮保朋, 左新渠, 曹銀熙 申請人:河南環宇賽爾新能源科技有限公司