CN205264833U - 带有预热装置的电池*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带有预热装置的电池***，该电池***包含：电池模块；高低压接插件，其电路连接电池模块，电池模块可通过高低压接插件电路连接外接的供电***或用电设备；预热装置，其与电池模块相接触，并可与外接的供电***电路连接。本实用新型设有预热装置，电池模块通过预热装置加热后温度快速、均匀上升后可以进行正常充电，解决的低温环境下电池***无法工作问题，使电池模块可以快速恢复至可充放电状态，提高***适应性，从而使电池具有循环寿命，保证电池一致性和***的安全性。

Description

带有预热装置的电池***

技术领域

本实用新型涉及新能源动力电池***领域，具体涉及一种带有预热装置的电池***。

背景技术

随着国内经济迅猛发展，资源枯竭，环境污染，雾霾加重等问题被广泛关注。其中，由传统汽车尾气造成的环境问题亟待解决。加之，国内经济形势加剧，以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型成为主要战略取向，当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车，提升我国汽车产业整体技术水平。

与其他二次电池相比，锂离子电池工作原理简单，具有开路电压高，比能量高，自放电率低，循环寿命长，无记忆效应等优点。随着近年来锂离子电池材料成本大幅降低，其在乘用车和商用车市场得到广泛应用。但是，锂离子电池工作温度范围通常为-20℃~60℃，所以以锂电池为电源***的汽车推广受到了地域限制，目前，华北，华南等温度较均衡的地区推广效果较好，在寒冷的北方地区相对较差。主要是由于锂电池在低温环境下难以充电的问题无法得到妥善解决，以及长时间低温环境对电池循环寿命和一致性都有很大影响。

锂电池***的热管理方法主要分为散热和加热两种。目前对散热***的研究较多，主要分为自然风冷散热，强迫风冷散热，液冷散热和采用相变材料或热管进行的热管理。但对于加热方面的研究也很多，但由于结构复杂，重量大，成本较高，维修绝缘，加热不均匀等问题。

综上所述，亟待开发一种锂离子电池组进行预热管理***，其可对低温环境下锂离子电池进行预热，使其快速恢复到可充电状态并保持环境温度在锂电池正常工作范围。随着电池持续工作，自身温度上升，预热管理可自动调节温度，保持电池在最佳工作状态，且结构简单，成本低廉，具有广泛应用前景。

实用新型内容

本实用新型提供一种带有预热装置的电池***，对电池模块进行均匀、快速可靠的预加热管理，使电池模块可以快速恢复至可充放电状态，提高***适应性，从而使电池具有循环寿命，保证电池一致性和***的安全性。

为实现上述目的，本实用新型提供一种带有预热装置的电池***，其特点是，该电池***包含：

电池模块；

高低压接插件，其电路连接电池模块，电池模块可通过高低压接插件电路连接外接的供电***或用电设备；

预热装置，其与电池模块相接触，并可与外接的供电***电路连接。

上述预热装置包含：

加热片，其贴设于电池模块的表面；

高压接插件，其可与外接的供电***电路连接；

继电器，其电路连接解热片与高压接插件，外接的供电***可通过继电器向加热片供电，使加热片通电发热。

上述加热片与电池模块之间通过背胶可拆卸的贴合。

上述电池***并列设有若干电池模块；预热装置设有若干串联的加热片；加热片分别夹设在相邻电池模块之间和/或贴设在最外侧电池模块的外侧壁。

上述加热片包含与继电器和高压接插件电路连接电阻丝，以及包覆在电阻丝外并形成片状结构的硅胶层。

上述电池模块包含若干固定在一起的电池单元；每个电池单元包含导热壳和设置在导热壳内的电池；导热壳内涂有导热硅胶，填充导热壳与电池之间的接触面和空隙。

上述电池***并列设有若干电池模块；相邻电池模块之间设有风道；风道的宽度为10至12毫米。

上述预热装置包含固定支架，继电器固定在固定支架上。

上述预热装置包含线束，加热片通过线束电路连接继电器。

上述电池***还包含箱体外框；电池模块、高低压接插件和预热装置固定于箱体外框中。

当环境温度较低，电池模块需要工作时，加热片与外接供电***相连接，将加热片通电，由加热片产生热量，通过导热壳快速、均匀地将热量传递到电池表面上，从而对锂离子电池进行预热操作。

本实用新型带有预热装置的电池***和现有技术的电池***相比，其优点在于，本实用新型设有预热装置，电池模块通过预热装置加热后温度快速、均匀上升后可以进行正常充电，解决的低温环境下电池***无法工作问题，使电池模块可以快速恢复至可充放电状态，提高***适应性，从而使电池具有循环寿命，保证电池一致性和***的安全性；

本实用新型***采用外部电源，不消耗***自身容量，具有较长循环寿命，且结构简单，成本低，具有重大的产业化前景。

附图说明

图1为本实用新型带有预热装置的电池***的结构示意图；

图2为图1中J部分的放大视图；

图3为图1中H部分的放大视图；

图4为本实用新型带有预热装置的电池***的电池单元的结构示意图；

图5为本实用新型带有预热装置的电池***的预热装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本实用新型的具体实施例。

如图1所示，为一种带有预热装置的电池***的实施例，该电池***包含：箱体外框1，以及固定在箱体外框1内并排设置的若干电池模块2、预热装置3和高低压接插件4。

箱体外框1为半封闭的矩形箱体结构，电池模块2、高低压接插件4、预热装置3都固定在箱体外框1中。

高低压接插件4固定在箱体外框1上，并与电池模块2电路连接，电池模块2可通过高低压接插件4电路连接外接的供电***或用电设备。当电池模块2充电时，电池模块2通过高低压接插件4连接外接的供电***，例如充电桩；当电池模块2放电时，电池模块2通过高低压接插件4连接外接的用电设备。

如图2并结合图1所示，若干电池模块2并列固定于箱体外框1中，相邻电池模块2之间设有与电池模块2径向平行的风道5；风道5的宽度为10至12毫米，增加热对流，避免造成电池工作状态下由于温升造成的热失控。

如图3并结合图1所示，预热装置3与电池模块2相接触，在电池模块2开始工作时，预热装置3可与外接的供电***电路连接，通电发热，对电池模块2进行均匀、快速可靠的预加热管理，使电池模块可以快速恢复至可充放电状态。

如图4并结合图1所示，每个电池模块2中包含若干用绷带固定在一起的电池单元；每个电池单元包含导热壳42和设置在导热壳42内的电池41。电池41可采用锂离子电池。导热壳42内部均匀涂有导热硅胶，填充导热壳42与电池41之间的接触面和空隙。为提高导热壳热传导能力，导热壳42中加入陶瓷粉成分，导热***可达14W/(m·K)。技术人员应尽量选择导热系数高且强度可靠的导热壳42。

如图5并结合图1所示，预热装置3包含：加热片31、线束32、继电器33、固定支架34和高压接插件35。

本实施例中，若干加热片31相互间平行设置，并且通过线束32串联连接后正极电路连接至继电器33，继电器33正极电路连接高压接插件35正极，加热片31负极与高压接插件35负极电路连接，形成串联回路。高压接插件35可与外接的供电***电路连接，外接的供电***通过高压接插件35通电至继电器33，通过继电器33向加热片31供电，使加热片31通电发热。

继电器33通过螺纹紧固在固定支架34上，固定支架34固定于箱体外框1中。

加热片31包含与继电器33和高压接插件35电路连接用于发热的电阻丝，以及包覆在电阻丝外并形成片状结构的硅胶层。加热片31最大功率为500W。

加热片31贴设于电池模块2的表面，加热片31与电池模块2之间用背胶可拆卸的贴合固定。加热片31与电池模块2通过背胶固定，实现良好接触，并在需要时刻实现更换。要充分考虑到背胶的使用温度要求，一般在-50℃至100℃范围内，避免造成加热过程中的失效的风险。

加热片31径向的长度可以设置大于、小于或等于电池模块2径向的长度。为保证电池模块2均匀加热，优选采用加热片31径向长度等于电池模块2径向长度。

本实施例中，电池***并列设有若干电池模块2，预热装置3相应设有若干串联的加热片31。加热片31分别夹设在每个相邻电池模块2之间，并且贴设在最外侧电池模块2的外侧壁，以保证对电池***中每个电池模块2进行均匀加热。

对于本实用新型，当环境温度较低，需要对电池模块2进行加热时，加热片31与充电桩等外部供电电源相连接，可以将加热片31通电，由加热片31产生热量，通过导热壳42快速、均匀地将热量传递到电池41表面上，从而对锂离子电池进行预热操作。

具体实现上，该实用新型选用的加热片在0℃环境下，持续加温后可保持在55℃。在-20℃环境下，采用本该预热装置的电池模块可在25分钟内实现可充电。

优选的，预热装置3中可增加恒温电路，实时监测电池模块2的温度，实现预热装置3在预热过程结束后，可以根据电池41的温度变化，通过控制加热片31温度自动进行温度调节，使电池41保持在适合的温度环境下。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种带有预热装置的电池***，其特征在于，该电池***包含：

电池模块（2）；

高低压接插件（4），其电路连接电池模块（2），电池模块（2）可通过高低压接插件（4）电路连接外接的供电***或用电设备；

预热装置（3），其与电池模块（2）相接触，并可与外接的供电***电路连接。

2.如权利要求1所述的带有预热装置的电池***，其特征在于，所述预热装置（3）包含：

加热片（31），其贴设于电池模块（2）的表面；

高压接插件（35），其可与外接的供电***电路连接；

继电器（33），其电路连接解热片（31）与高压接插件（35），外接的供电***可通过继电器（33）向加热片（31）供电，使加热片（31）通电发热。

3.如权利要求2所述的带有预热装置的电池***，其特征在于，所述加热片（31）与电池模块（2）之间通过背胶可拆卸的贴合。

4.如权利要求2所述的带有预热装置的电池***，其特征在于，所述电池***并列设有若干电池模块（2）；预热装置（3）设有若干串联的加热片（31）；加热片（31）分别夹设在相邻电池模块（2）之间和/或贴设在最外侧电池模块（2）的外侧壁。

5.如权利要求2所述的带有预热装置的电池***，其特征在于，所述加热片（31）包含与继电器（33）和高压接插件（35）电路连接电阻丝，以及包覆在电阻丝外并形成片状结构的硅胶层。

6.如权利要求1所述的带有预热装置的电池***，其特征在于，所述电池模块（2）包含若干固定在一起的电池单元；每个电池单元包含导热壳（42）和设置在导热壳（42）内的电池（41）；导热壳（42）内涂有导热硅胶，填充导热壳（42）与电池（41）之间的接触面和空隙。

7.如权利要求1所述的带有预热装置的电池***，其特征在于，所述电池***并列设有若干电池模块（2）；相邻电池模块（2）之间设有风道（5）；风道（5）的宽度为10至12毫米。

8.如权利要求2所述的带有预热装置的电池***，其特征在于，所述预热装置（3）包含固定支架（34），继电器（33）固定在固定支架（34）上。

9.如权利要求2所述的带有预热装置的电池***，其特征在于，所述预热装置（3）包含线束（32），加热片（31）通过线束（32）电路连接继电器（33）。

10.如权利要求1至9中任意一项权利要求所述的带有预热装置的电池***，其特征在于，所述电池***还包含箱体外框（1）；电池模块（2）、高低压接插件（4）和预热装置（3）固定于箱体外框（1）中。