CN104538703A - 一种电池组加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池组加热装置，包括：电池单体、支撑板、PTC加热柱和导热板，所述支撑板上开有多排定位孔，所述电池单体和所述PTC加热柱被保持在所述定位孔中，所述电池单体成排地布置，且第一排所述电池单体与相邻的第二排所述电池单体交错排布，一个所述PTC加热柱位于第一排所述电池单体的最左端，另一个所述PTC加热柱位于第二排所述电池单体的最右端，所述导热板连接在两个所述PTC加热柱之间，所述导热板成波浪形，第一排所述电池单体的侧面贴靠在所述导热板的波谷上方，第二排所述电池单体的侧面贴靠在所述导热板的波峰下方。本发明具有加热一致性好、安全性高的优点。

Description

一种电池组加热装置

技术领域

本发明涉及电池组领域，具体涉及电池组加热装置。

背景技术

目前电动车的电池组加热主要采用：1液体加热；2固体加热。其中液体加热主要为通过液冷系统加热冷板，而冷板与电池组进行接触传热；固体加热按照热源分PTC(正温度系数热敏电阻)加热和加热丝加热，同时按照热交换介质又分为风暖和接触加热。液体加热系统庞大，占用空间大；风暖加热换热效率低，加热性能差、温差大；接触加热如加热膜加热温度高、安全等级低。

PTC类：

PTC风暖加热器：电动汽车用PTC加热器主要为风暖加热器，通过在PTC外增加散热翅片，并利用风扇对翅片进行散热，从而将其热量传递至电池组；风暖加热对电池组的温度一致性控制差，温差大，最终导致电池组内部各电池寿命不一致，最终降低电池的使用寿命；

PTC接触式加热器：通过将PTC封装至平板加热板内，从而实现平板与电池组的紧密贴合，但该装置对电池组内部空间占用大，布置难度大，在对圆柱形电池加热时，需与电池集流板贴合，容易造成PTC加热电流向着集流板窜电，安全风险大。

加热丝类：

加热丝加热：加热丝加热通常采用风暖，其特点与PTC类的PTC风暖加热器具有同样的缺点，除此之外，加热丝安全风险大，一旦控制失效，其温度将失控；

蚀刻板加热：蚀刻板采用接触式加热，加热效果好，温升快，但由于其存在安全风险，一旦控制失效，其温度也将难以控制。

总而言之，现有技术中对于电池组加热存在占用空间大、温度可控性差、安全风险大的问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述问题，提供一种占用空间小、温度可控性好且安全风险小的电池组加热装置。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了如下技术方案：

一种电池组加热装置，包括：电池单体、支撑板、PTC加热柱和导热板，所述支撑板上开有多排定位孔，所述电池单体和所述PTC加热柱被保持在所述定位孔中，所述电池单体成排地布置，且第一排所述电池单体与相邻的第二排所述电池单体交错排布，一个所述PTC加热柱位于第一排所述电池单体的最左端，另一个所述PTC加热柱位于第二排所述电池单体的最右端，所述导热板连接在两个所述PTC加热柱之间，所述导热板成波浪形，第一排所述电池单体的侧面贴靠在所述导热板的波谷上方，第二排所述电池单体的侧面贴靠在所述导热板的波峰下方。

优选地，所述PTC加热柱具有上凸缘和下凸缘，所述导热板位于所述上凸缘和所述下凸缘之间从而与所述电池单体的正极和负极保持间隔。

优选地，所述导热板为铝板。

优选地，所述导热板与所述PTC加热柱压实贴合并焊接连接。

优选地，所述导热板宽度大于所述电池单体的高度的1/2。

本发明利用导热板将PTC加热柱的热量传递给电池单体，PTC加热柱温度可控，降低了对电池产生安全危害的风险，导热板随着电池单体的排布成波浪形贴靠电池单体的侧面，能够有效对电池组进行加热和保温，确保电池组的使用温度范围和温度一致性，且无需风扇，所需空间小，导热板无需与电池集流板贴合因而降低了安全风险。

进一步地，PTC加热柱上的上凸缘和下凸缘将导热板限定为与电池单体的正极和负极之间存在间隔，这进一步避免了绝缘安全风险。

附图说明

接下来将结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细说明，其中：

图1为本发明的电池组加热装置的立体图；

图2为本发明的实施例的支撑板的立体图；

图3为本发明的实施例的PTC加热柱的立体图；

图4为本发明的实施例的导热板的立体图；

图5为本发明的实施例的PTC加热柱与导热板连接后的立体图；

图6为图1中的电池组加热装置去掉上层支撑板后的立体图；

图7为图6中的电池组加热装置的俯视图；

图8为图6中的电池组加热装置的主视图。

图中标记说明：100、电池组加热装置，110、上支撑板，120、下支撑板，121、定位孔，130、电池单体，131、第一电池单体，132、第二电池单体，133、侧面，140、PTC加热柱，141、第一PTC加热柱，142、第二PTC加热柱，143、上凸缘，144、下凸缘，150、导热板，151、波谷，152、波峰，153、筒状部。

具体实施方式

参考图1，电池组加热装置100包括上支撑板110、下支撑板120、电池单体130、PTC加热柱140和导热板150。

参考图2，下支撑板120上开有多排定位孔121。上支撑板110的结构与下支撑板120相同，本文不再详细描述。

参考图3，PTC加热柱140由PTC材料制造成柱状，且PTC加热柱130具有上凸缘143和下凸缘144。

参考图4，导热板150由铝板或者其它高导热材料制造，并且被弯曲成具有波谷151和波峰152的波浪形。在导热板150的两端卷绕形成筒状部153。

参考图5，每一个导热板150连接两个PTC加热柱140，为了区分，两个PTC140加热柱分别标记为第一PTC加热柱141和第二PTC加热柱142。导热板150两端的筒状部150卷绕在第一PTC加热柱141、第二PTC加热柱142上后，以夹具或者钳子将导热板150压紧贴合第一PTC加热柱141和第二PTC加热柱142，然后焊接，从而实现导热板150与第一PTC加热柱141和第二PTC加热柱142的可靠连接。连接完成后，导热板150位于上凸缘143和下凸缘144之间

结合图6、图7，电池单体130和PTC加热柱140被保持在定位孔121中，并且电池单体130成排地布置。为了区分，将图7中上数第一排电池单体130标记为第一电池单体131，将上数第二排电池单体130标记为第二电池单体132。每一个第二电池单体132位于相邻的两个第一电池单体131之间位置的下方，即第一排电池单体131与相邻的第二排电池单体132交错排布。安装时，先将连接有导热板150的第一PTC加热柱141和第二PTC加热柱142插入定位孔121，再依次插入第一电池单体131和第二电池单体132。安装完成后具体排布形式为：第一PTC加热柱141位于第一排电池单体131的最左端，第二PTC加热柱142位于第二排电池单体132的最右端，从图7更清晰可见，第一排电池单体131的侧面133贴靠在导热板150的波谷151上方，第二排电池单体132的侧面133贴靠在导热板150的波峰152下方。虽然在图6和图7中，第一电池单体131和第二电池单体132与导热板150之间存在间隙，但这是为了清晰表明电池单体130与导热板150之间的位置排布关系而采取的示意性画法，实际上，第一电池单体131和第二电池单体132与导热板150之间是无间隙地贴靠，既导热板150至少部分接触性地包围第一电池单体131的侧壁和第二电池单体132的侧壁。通过这种排布形式，PTC加热柱140被加热后，热量通过导热板150均匀散热并传热至各个电池单体130，无需风道和风扇，所需空间小。而且，PTC加热柱140具备更好的温度可控性，采用导热板150辐射散热的温度一致性要高于风暖加热，因此能够确保电池组的使用温度范围和温度一致性。由于导热板150采用贴靠电池单体140的侧面143的方式，无需与电池集流板贴合，从而降低了安全风险。

参考图8，由于上凸缘143和下凸缘144的限制，导热板150与电池单体130的正极和负极之间保持间隔，从而避免了导热板150与正、负极接触带来绝缘安全风险。而且，导热板150的宽度W大于电池单体130的侧面133高度的1/2，加热效果好。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明保护范围并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (5)

1.一种电池组加热装置，其特征在于，包括：电池单体、支撑板、PTC加热柱和导热板，所述支撑板上开有多排定位孔，所述电池单体和所述PTC加热柱被保持在所述定位孔中，所述电池单体成排地布置，且第一排所述电池单体与相邻的第二排所述电池单体交错排布，一个所述PTC加热柱位于第一排所述电池单体的最左端，另一个所述PTC加热柱位于第二排所述电池单体的最右端，所述导热板连接在两个所述PTC加热柱之间，所述导热板成波浪形，第一排所述电池单体的侧面贴靠在所述导热板的波谷上方，第二排所述电池单体的侧面贴靠在所述导热板的波峰下方。

2.根据权利要求1所述的电池组加热装置，其特征在于，所述PTC加热柱具有上凸缘和下凸缘，所述导热板位于所述上凸缘和所述下凸缘之间从而与所述电池单体的正极和负极保持间隔。

3.根据权利要求1所述的电池组加热装置，其特征在于，所述导热板为铝板。

4.根据权利要求1所述的电池组加热装置，其特征在于，所述导热板与所述PTC加热柱压实贴合并焊接连接。

5.根据权利要求1所述的电池组加热装置，其特征在于，所述导热板宽度大于所述电池单体的高度的1/2。