CN106921007A - 锂离子电池模组加热结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池模组加热结构，旨在解决锂离子电池加热装置结构复杂，加热不均，加热效率低的不足。该发明包括电池盒，电池盒内安装有若干个电池单体，电池单体之间连接汇流排，电池盒上端安装有加热膜，加热膜包括上覆层、下覆层、热压在上覆层和下覆层之间的电热丝，电热丝的两端均连接引出导线，引出导线一部分热压在热压在上覆层和下覆层之间，另一部分延伸出加热膜，上覆层和下覆层之间设有若干个和汇流排对应设置的电压采集焊接片，电压采集焊接片均电连接采集导线，采集导线热压在上覆层和下覆层之间，采集导线端部延伸出加热膜并且均连接到引出端子，电压采集焊接片露出下覆层外表面并与汇流排焊接。

Description

锂离子电池模组加热结构

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池部件，更具体地说，它涉及一种锂离子电池模组加热结构。

背景技术

目前，随着新能源汽车产业的快速发展，其安全性越来越受到人们的重视。由于电池包是新能源汽车的主要零部件，因此提高其安全性是提高新能源汽车安全性的重要措施。由于锂离子电池的电解液是有机溶质，所以在低温下的放电能力很差。然而新能源乘用车所面对的部分销售市场是属于寒带地区的，如果温度过低，小于锂电池工作温度范围，车辆无法启动，那时就需要一个电池加热装置给电池升温。但是现在使用的很多加热装置结构复杂，加热不均，加热效率低。

发明内容

本发明克服了锂离子电池加热装置结构复杂，加热不均，加热效率低的不足，提供了一种锂离子电池模组加热结构，它结构简单，加热均匀，加热效率高，而且将电压采集装置与加热膜设置成一体，结构紧凑，避免导线裸露在外而出现导线杂乱的现象。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种锂离子电池模组加热结构，包括电池盒，电池盒内安装有若干个电池单体，电池单体之间连接汇流排，电池盒上端安装有加热膜，加热膜下表面上覆盖在汇流排上，加热膜包括上覆层、下覆层、热压在上覆层和下覆层之间的电热丝，电热丝的两端均连接引出导线，引出导线一部分热压在热压在上覆层和下覆层之间，另一部分延伸出加热膜，上覆层和下覆层之间设有若干个和汇流排对应设置的电压采集焊接片，电压采集焊接片均电连接采集导线，采集导线热压在上覆层和下覆层之间，采集导线端部延伸出加热膜并且均连接到引出端子，电压采集焊接片露出下覆层外表面并与汇流排焊接。

当锂离子电池的电池温度低于正常工作范围时，即在车辆无法正常启动的情况下，通过干电池或者备用蓄电池给电热丝提供电量，使电热丝发热，电热丝发出的热量通过加热膜、汇流排、电池单体极耳将热量传递到电解液，从而提高电池的温度，汇流排和电池单体极耳是热的良导体，十分钟左右即可将电池加热到正常的工作温度范围，从而使车辆能够正常启动行驶。电池加热膜覆盖在电池模块汇流排上加热，利用电池单体极耳材质和内部极片集流体良好的导热性，保证电池单体加热均匀，加热快速，使用安全，绝缘和加热的效率较高。而且电压采集装置的采集导线内置在加热膜内，结构紧凑，避免导线裸露在外而出现导线杂乱的现象。

作为优选，加热膜厚度为0.5±0.05mm，上覆层和下覆层厚度均为0.15±0.05mm。加热膜厚度较薄，便于安装连接，防止占用电池模块较大的空间。

作为优选，电池盒内靠近底面位置设有底板，底板上等间距设有若干个隔板，底板和隔板上均密布有若干个通风孔，电池盒底部内置有通风管，通风管内安装有加热电阻丝，通风管连通进风管，进风管端部连接鼓风机，鼓风机安装在电池盒上，通风管沿着长度方向设有若干个鼓风孔，电池盒外侧壁上设有和电池盒内部连通的出风管，电池盒内隔板上端密封连接有密封隔热垫，电池单体安装在相邻两隔板之间，密封隔热垫上和电池单体一一对应设有若干个过孔，过孔与电池单体上端紧密套接在一起。

当锂离子电池的电池温度低于正常工作范围，加热膜工作的同时，鼓风机、加热电阻丝开始工作，鼓风机、加热电阻丝由干电池或备用蓄电池提供电能。加热电阻丝对通风管内的空气进行加热，鼓风机向通风管内鼓入空气，使通风管内加热后的空气吹向电池单体，对电池单体各个方向进行加热，加热更加均匀可靠，提高加热效率。密封隔热垫的设置防止热风从电池盒上端跑出而加快加热膜的散热，确保了加热膜对电池单体极耳的热传递效果，同时密封隔热垫对电池单体进行限位，使电池单体更加平稳可靠。底板和隔板上的通风孔便于电池盒内热风的流通。通风管设置在电池盒壳体内，有利于提高电池盒壳体的结构强度，提高电池盒的抗冲击能量，延长电池盒的使用寿命。

作为优选，通风管两端均设有向上延伸到电池盒侧壁内的延伸管，延伸管上端靠近密封隔热垫，延伸管上设有若干个连通到电池盒内的出风孔。延伸管的设置提高了热风的出风范围，有利于提高对电池单体的加热效果。

作为优选，出风管上安装有单向出气阀。单向出气阀的设置防止外部的冷空气通过出风管进入电池盒内。

作为优选，电池单体前后两侧与电池盒内壁之间均设有通风间隙。通风间隙的设置提高通风效果，有利于对电池单体从各个方向进行加热。

作为优选，密封隔热垫外边缘设有向上翻起的密封环，密封环紧密贴合在电池盒内壁上。密封环的设置提高了密封隔热垫与电池盒内壁连接的密封效果。

作为优选，电池盒内壁上与底板连接位置设有一圈凸起的连接环，底板边缘支撑在连接环上并通过螺钉连接紧固。连接环便于底板的连接紧固。

作为优选，通风管截面呈矩形框状结构，通风管设有两根，两通风管之间连接有连通管，连通管连接在通风管中间位置，进风管与连通管连通，进风管和连通管均设置在电池盒壳体内。通风管设置两根，对电池单体的加热效果好。

作为优选，电压采集焊接片设置在加热膜的前后两侧边缘位置。电压采集焊接片的设置防止与电热丝发生干涉。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：锂离子电池模组加热结构的结构简单，加热均匀，加热效率高，而且将电压采集装置与加热膜设置成一体，结构紧凑，避免导线裸露在外而出现导线杂乱的现象。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的加热膜的结构示意图；

图3是本发明的加热膜的侧视图；

图4是本发明的电池盒的剖视图；

图5是本发明的电池盒的侧面示意图；

图中：1、加热膜，2、上覆层，3、下覆层，4、电热丝，5、引出导线，6、电压采集焊接片，7、采集导线，8、引出端子，9、电池盒，10、电池单体，11、底板，12、隔板，13、通风孔，14、通风管，15、加热电阻丝，16、进风管，17、鼓风机，18、鼓风孔，19、出风管，20、密封隔热垫，21、过孔，22、延伸管，23、出风孔，24、单向出气阀，25、密封环，26、连接环，27、连通管。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例：一种锂离子电池模组加热结构（参见附图1至5），包括电池盒9，电池盒内安装有若干个电池单体10，电池单体之间连接汇流排，电池盒上端安装有加热膜1，加热膜呈矩形结构，加热膜下表面上覆盖在汇流排上，加热膜包括上覆层2、下覆层3、热压在上覆层和下覆层之间的电热丝4，电热丝的两端均连接引出导线5，引出导线一部分热压在热压在上覆层和下覆层之间，另一部分延伸出加热膜，上覆层和下覆层之间设有若干个和汇流排对应设置的电压采集焊接片6，电压采集焊接片均电连接采集导线7，采集导线热压在上覆层和下覆层之间，采集导线端部延伸出加热膜并且均连接到引出端子8，电压采集焊接片露出下覆层外表面并与汇流排焊接。加热膜厚度为0.5±0.05mm，上覆层和下覆层厚度均为0.15±0.05mm。上覆层和下覆层均为聚酰亚胺材料加工而成。电压采集焊接片均为镍金属薄片，通过激光焊接的方式与汇流排连接。电压采集焊接片设置在加热膜的前后两侧边缘位置。电热丝呈蛇形结构。电池盒内靠近底面位置设有底板11，底板和电池盒内底面之间设有间隙，底板上等间距设有若干个隔板12，底板和隔板上均密布有若干个通风孔13，电池盒底部内置有通风管14，通风管内安装有加热电阻丝15，通风管连通进风管16，进风管端部连接鼓风机17，鼓风机安装在电池盒上，通风管沿着长度方向设有若干个鼓风孔18。电池盒内隔板上端密封连接有密封隔热垫20，电池盒外侧壁上设有和电池盒内部连通的出风管19，出风管上安装有单向出气阀24，出风管靠近密封隔热垫的下方设置。电池单体安装在相邻两隔板之间，电池单体前后两侧与电池盒内壁之间均设有通风间隙。密封隔热垫上和电池单体一一对应设有若干个过孔21，过孔与电池单体上端紧密套接在一起。通风管两端均设有向上延伸到电池盒侧壁内的延伸管22，延伸管上端靠近密封隔热垫，延伸管上设有若干个连通到电池盒内的出风孔23。密封隔热垫外边缘设有向上翻起的密封环25，密封环紧密贴合在电池盒内壁上。电池盒内壁上与底板连接位置设有一圈凸起的连接环26，底板边缘支撑在连接环上并通过螺钉连接紧固。通风管截面呈矩形框状结构，通风管设有两根，两通风管之间连接有连通管27，连通管连接在通风管中间位置，进风管与连通管连通，进风管和连通管均设置在电池盒壳体内。

当锂离子电池的电池温度低于正常工作范围时，即在车辆无法正常启动的情况下，通过干电池或者备用蓄电池给电热丝提供电量，使电热丝发热，电热丝发出的热量通过加热膜、汇流排、电池单体极耳将热量传递到电解液，从而提高电池的温度，汇流排和电池单体极耳是热的良导体，十分钟左右即可将电池加热到正常的工作温度范围，从而使车辆能够正常启动行驶。电池加热膜覆盖在电池模块汇流排上加热，利用电池单体极耳材质和内部极片集流体良好的导热性，保证电池单体加热均匀，加热快速，使用安全，绝缘和加热的效率较高。而且电压采集装置的采集导线内置在加热膜内，结构紧凑，避免导线裸露在外而出现导线杂乱的现象。当锂离子电池的电池温度低于正常工作范围，加热膜工作的同时，鼓风机、加热电阻丝开始工作，鼓风机、加热电阻丝由干电池或备用蓄电池提供电能。加热电阻丝对通风管内的空气进行加热，鼓风机向通风管内鼓入空气，使通风管内加热后的空气吹向电池单体，对电池单体各个方向进行加热，加热更加均匀可靠，提高加热效率。密封隔热垫的设置防止热风从电池盒上端跑出而加快加热膜的散热，确保了加热膜对电池单体极耳的热传递效果，同时密封隔热垫对电池单体进行限位，使电池单体更加平稳可靠。底板和隔板上的通风孔便于电池盒内热风的流通。通风管设置在电池盒壳体内，有利于提高电池盒壳体的结构强度，提高电池盒的抗冲击能量，延长电池盒的使用寿命。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种锂离子电池模组加热结构，包括电池盒，电池盒内安装有若干个电池单体，电池单体之间连接汇流排，其特征是，电池盒上端安装有加热膜，加热膜下表面上覆盖在汇流排上，加热膜包括上覆层、下覆层、热压在上覆层和下覆层之间的电热丝，电热丝的两端均连接引出导线，引出导线一部分热压在热压在上覆层和下覆层之间，另一部分延伸出加热膜，上覆层和下覆层之间设有若干个和汇流排对应设置的电压采集焊接片，电压采集焊接片均电连接采集导线，采集导线热压在上覆层和下覆层之间，采集导线端部延伸出加热膜并且均连接到引出端子，电压采集焊接片露出下覆层外表面并与汇流排焊接。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池模组加热结构，其特征是，加热膜厚度为0.5±0.05mm，上覆层和下覆层厚度均为0.15±0.05mm。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池模组加热结构，其特征是，电池盒内靠近底面位置设有底板，底板上等间距设有若干个隔板，底板和隔板上均密布有若干个通风孔，电池盒底部内置有通风管，通风管内安装有加热电阻丝，通风管连通进风管，进风管端部连接鼓风机，鼓风机安装在电池盒上，通风管沿着长度方向设有若干个鼓风孔，电池盒外侧壁上设有和电池盒内部连通的出风管，电池盒内隔板上端密封连接有密封隔热垫，电池单体安装在相邻两隔板之间，密封隔热垫上和电池单体一一对应设有若干个过孔，过孔与电池单体上端紧密套接在一起。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池模组加热结构，其特征是，通风管两端均设有向上延伸到电池盒侧壁内的延伸管，延伸管上端靠近密封隔热垫，延伸管上设有若干个连通到电池盒内的出风孔。

5.根据权利要求3所述的锂离子电池模组加热结构，其特征是，出风管上安装有单向出气阀。

6.根据权利要求3或4或5所述的锂离子电池模组加热结构，其特征是，电池单体前后两侧与电池盒内壁之间均设有通风间隙。

7.根据权利要求3或4或5所述的锂离子电池模组加热结构，其特征是，密封隔热垫外边缘设有向上翻起的密封环，密封环紧密贴合在电池盒内壁上。

8.根据权利要求3或4或5所述的锂离子电池模组加热结构，其特征是，电池盒内壁上与底板连接位置设有一圈凸起的连接环，底板边缘支撑在连接环上并通过螺钉连接紧固。

9.根据权利要求3或4或5所述的锂离子电池模组加热结构，其特征是，通风管截面呈矩形框状结构，通风管设有两根，两通风管之间连接有连通管，连通管连接在通风管中间位置，进风管与连通管连通，进风管和连通管均设置在电池盒壳体内。

10.根据权利要求1或2或3或4或5所述的锂离子电池模组加热结构，其特征是，电压采集焊接片设置在加热膜的前后两侧边缘位置。