CN109560350A - 一种可在低温环境中工作的锂离子电池组 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种可在低温环境中工作的锂离子电池组，属于锂离子电池领域，针对的问题，采用技术方案如下：一种可在低温环境中工作的锂离子电池组，包括电池本体，加热膜和连接加热膜的BMS电池管理器，加热膜围在电池本体侧面，用于对电池本体进行加热，BMS电池管理器通过位于电池本体一侧的温度传感器感应电池本体的温度，所述BMS电池管理器通过温度传感器检测的温度信号开启或关闭加热膜。起加热作用的加热膜围在电池本体的侧面，电池本体侧面面积较大，受热更快更均匀，实现快速升温，并且加热膜占用较小的空间，安装也十分方便；BMS电池管理器起到监测和控制加热膜开启或关闭的作用，可使加热膜处于一个稳定的加热温度范围内。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池领域，特别涉及一种可在低温环境中工作的锂离子电池组。
背景技术
目前锂离子电池由于其具有电压高，容量大，体积小，质量轻等优点，已被广泛应用于各个行业，尤其是在通信行业应用范围较广，特别是作为通信电池使用。而锂离子电池对使用环境的温度比较敏感，特别是在0℃以下充放电效率低，因此在0℃以下充放电存在一定安全隐患。作为通讯电池使用的锂离子电池组通常应用于室外环境，但在冬天的室外环境中使用，特别是北方室外环境中使用时，过低的温度会导致锂离子电池组充放电效率低，最终导致放完电后无法充电的现象，导致锂离子电池组内部损坏而影响电池组使用寿命，因此现有的锂离子电池无法在低温环境中使用。
发明内容
针对现有锂离子电池组受低温影响无法在低温环境下充放电的问题，本发明提供一种可在低温环境中工作的锂离子电池组，其内部设有提供热量的加热膜，使得锂离子电池不受低温的影响，能够在低温环境中使用。
本发明采用技术方案如下：一种可在低温环境中工作的锂离子电池组，包括电池本体，加热膜和连接加热膜的BMS电池管理器，所述加热膜围在电池本体侧面，用于对电池本体进行加热，所述BMS电池管理器通过位于电池本体一侧的温度传感器感应电池本体的温度，所述BMS电池管理器通过温度传感器检测的温度信号开启或关闭加热膜。
这一结构中，起加热作用的加热膜围在电池本体的侧面，电池本体侧面面积较大，受热更快更均匀，能实现快速升温，并且加热膜占用较小的空间，安装也十分方便；BMS电池管理器起到监测和控制加热膜开启或关闭的作用，可使加热膜处于一个稳定的加热温度范围内，既能避免温度过高对电池本体造成损伤又能避免温度过低而起不到加热作用。
进一步地，两个电池软包单体串联形成一个电池单体组，多个电池单体组并排布置并串联形成所述电池本体，所述加热膜围在电池单体组的外侧面，并连续穿过两相邻的电池单体组之间，加热膜整体呈波浪状，使得每个电池单体组的一侧面处于开放空间。加热膜整体呈波浪状，尽可能多的面贴近电池单体组，缩短加热时间。
进一步地，所述温度传感器设有多个，每个电池单体组处于开放状态的侧面设有一个温度传感器，避免温度传感器被加热膜加热，温度传感器的数量与电池单体组的数量一致，使得BMS电池管理器得到的温度数据更准确，BMS电池管理器更为准确地控制加热膜启闭。
进一步地，所述加热膜的一端为电源输入端，其上设有引出线，所述引出线与BMS电池管理器的供电端连接。
进一步地，所述加热膜为柔性PI加热膜，其一侧的表面上设有背胶，使得电池单体组紧贴加热膜，以防止电池单体组彼此位移，并方便电池单体组进行打包。
进一步地，所述加热膜的厚度为0.2-0.4mm，优选0.3mm。加热膜具有良好的耐温性、电气绝缘性和耐辐射性，能在-269~280℃温度范围内长期使用；另外加热膜柔软、耐弯折、发热快、发热均匀、耗电少、绝缘且透气，适应性更好。
进一步地，所述可在低温环境中工作的锂离子电池组还包括一环氧罩，所述环氧罩为一端开口的盒状结构，其围在所述电池本体和加热膜外侧，将电池本体和加热膜容纳其中。设置的环氧罩可防护电池本体和加热膜，并使电池本体作为一个整体，可避免结构松散，以便于搬运，环氧罩还具有一定的隔热和保温效果，有效减少热量流失。
进一步地，所述环氧罩厚度为0.4-0.6mm，优选0.5mm。环氧罩的厚度过大成型繁琐、重量大且成本高，厚度过小则强度不够、易破损，处于这一厚度范围内的环氧罩质轻、强度足够，满足使用要求。
进一步度，所述环氧罩的开口端设有PCB板，每个电池软包单体的正极、负极分别通过一个连接件连接在PCB板上，相邻的两个电池软包单体的正极、负极反向布置并依次连接在同一连接件处，使得连接件交错布置在PCB板上，以实现相邻的电池软包单体的串联以及相邻电池单体组的串联。电池软包单体固定在PCB板上，位置相对固定，保证结构不易松散，整体性较好。
进一步地，所述可在低温环境中工作的锂离子电池组还包括一热塑套，所述热塑套设置在环氧罩外部，其厚度为0.4-0.6mm，优选0.5mm。由于电池本体、加热膜和环氧罩彼此连接易受外力影响，热塑套起到保护作用，避免电池本体、加热膜和环氧罩磨损、污染。
本发明具有的有益效果：起加热作用的加热膜围在电池本体的侧面，电池本体侧面面积较大，受热更快更均匀，能实现快速升温，并且加热膜占用较小的空间，安装也十分方便；BMS电池管理器起到监测和控制加热膜开启或关闭的作用，可使加热膜处于一个稳定的加热温度范围内，既能避免温度过高对电池本体造成损伤又能避免温度过低而起不到加热作用。
附图说明
图1为可在低温环境中工作的锂离子电池组的结构示意图；
图2为可在低温环境中工作的锂离子电池组的连接结构示意图；
图3为可在低温环境中工作的锂离子电池组的装配结构示意图；
图4为电池本体的结构示意图；
图中：1-电池本体；11-电池单体组；111-电池软包单体；2-加热膜；21-引出线；3-BMS电池管理器；31-温度传感器；4-环氧罩；5-PCB板；51-连接件；6-热塑套。
具体实施方式
下面结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本实施例的可在低温环境中工作的锂离子电池组，作为5g通信设备使用，其结构如图1至图4所示，具体包括电池本体1，加热膜2和连接加热膜2的BMS电池管理器3，所述加热膜2围在电池本体1侧面，用于对电池本体1进行加热，所述BMS电池管理器3通过位于电池本体1一侧的温度传感器31感应电池本体1的温度，所述BMS电池管理器3通过温度传感器31检测的温度信号开启或关闭加热膜2。
这一结构中，起加热作用的加热膜2围在电池本体1的侧面，电池本体1侧面面积较大，受热更快更均匀，能实现快速升温，并且加热膜2占用较小的空间，安装也十分方便；BMS电池管理器3起到监测和控制加热膜2开启或关闭的作用，可使加热膜2处于一个稳定的加热温度范围内，既能避免温度过高对电池本体1造成损伤又能避免温度过低而起不到加热作用。
两个电池软包单体111串联形成一个电池单体组11，多个电池单体组11并排布置形成所述电池本体1，所述加热膜2围在电池单体组11的外侧面，并连续穿过两相邻的电池单体组11之间，加热膜2整体呈波浪状，使得每个电池单体组11的一侧面处于开放空间。加热膜2整体呈波浪状，尽可能多的面贴近电池单体组11，缩短加热时间。
所述温度传感器31设有多个，每个电池单体组11处于开放状态的侧面设有一个温度传感器31，避免温度传感器31被加热膜2加热，温度传感器31的数量与电池单体组11的数量一致，使得BMS电池管理器3得到的温度数据更准确，BMS电池管理器3更为准确地控制加热膜2启闭。
所述加热膜2的一端为电源输入端，其上设有引出线21，所述引出线21与BMS电池管理器3的供电端连接。
所述加热膜2为柔性PI加热膜，其一侧的表面上设有背胶，使得电池单体组11紧贴加热膜2，以防止电池单体组11彼此位移，并方便电池单体组11进行打包。
所述加热膜2的厚度为0.3mm。加热膜2具有良好的耐温性、电气绝缘性和耐辐射性，能在-269~280℃温度范围内长期使用；另外加热膜2柔软、耐弯折、发热快、发热均匀、耗电少、绝缘且透气，适应性更好。本实施例采用的柔性PI加热膜2电阻为58Ω，电压为60V。
所述可在低温环境中工作的锂离子电池组还包括环氧罩4，所述环氧罩4为一端开口的盒状结构，其围在所述电池本体1和加热膜2外侧，将电池本体1和加热膜2容纳其中。设置的环氧罩4可防护电池本体1和加热膜2，并使电池本体1作为一个整体，可避免结构松散，以便于搬运，环氧罩4还具有一定的隔热和保温效果，有效减少热量流失。
所述环氧罩4厚度为0.5mm。环氧罩4的厚度过大成型繁琐、重量大且成本高，厚度过小则强度不够、易破损，处于这一厚度范围内的环氧罩4质轻、强度足够，满足使用要求。
所述环氧罩4的开口端设有PCB板5，每个电池软包单体111的正极、负极分别通过一个连接件51连接在PCB板5上，相邻的两个电池软包单体111的正极、负极反向布置并依次连接在同一连接件51处，使得连接件51交错布置在PCB板5上，以实现相邻的电池软包单体111的串联以及相邻电池单体组11的串联。本实施例中，连接件51由焊锡融化后形成，电池软包单体111固定在PCB板5上，位置相对固定，保证结构不易松散，整体性较好。
所述可在低温环境中工作的锂离子电池组还包括热塑套6，所述热塑套6设置在环氧罩4外部，其厚度为0.5mm。由于电池本体1、加热膜2和环氧罩4彼此连接易受外力影响，热塑套6起到保护作用，避免电池本体1、加热膜2和环氧罩4磨损、污染。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求的范围中。
Claims (10)
1.一种可在低温环境中工作的锂离子电池组，其特征在于，包括电池本体，加热膜和连接加热膜的BMS电池管理器，所述加热膜围在电池本体侧面，用于对电池本体进行加热，所述BMS电池管理器通过位于电池本体一侧的温度传感器感应电池本体的温度，所述BMS电池管理器通过温度传感器检测的温度信号开启或关闭加热膜。
2.根据权利要求1所述的可在低温环境中工作的锂离子电池组，其特征在于，两个电池软包单体串联形成一个电池单体组，多个电池单体组并排布置并串联形成所述电池本体，所述加热膜围在电池单体组的外侧面，并连续穿过两相邻的电池单体组之间，加热膜整体呈波浪状，使得每个电池单体组的一侧面处于开放空间。
3.根据权利要求2所述的可在低温环境中工作的锂离子电池组，其特征在于，所述温度传感器设有多个，每个电池单体组处于开放状态的侧面设有一个温度传感器。
4.根据权利要求2所述的可在低温环境中工作的锂离子电池组，其特征在于，所述加热膜的一端为电源输入端，其上设有引出线，所述引出线与BMS电池管理器的供电端连接。
5.根据权利要求4所述的可在低温环境中工作的锂离子电池组，其特征在于，所述加热膜为柔性PI加热膜，其一侧的表面上设有背胶，使得电池单体组紧贴加热膜。
6.根据权利要求5所述的可在低温环境中工作的锂离子电池组，其特征在于，所述加热膜的厚度为0.2-0.4mm。
7.根据权利要求2所述的可在低温环境中工作的锂离子电池组，其特征在于，还包括一环氧罩，所述环氧罩为一端开口的盒状结构，其围在所述电池本体和加热膜外侧，将电池本体和加热膜容纳其中。
8.根据权利要求7所述的可在低温环境中工作的锂离子电池组，其特征在于，所述环氧罩厚度为0.4-0.6mm。
9.根据权利要求7所述的可在低温环境中工作的锂离子电池组，其特征在于，所述环氧罩的开口端设有PCB板，每个电池软包单体的正极、负极分别通过一个连接件连接在PCB板上，相邻的两个电池软包单体的正极、负极反向布置并依次连接在同一连接件处，使得连接件交错布置在PCB板上，以实现相邻的电池软包单体的串联以及相邻电池单体组的串联。
10.根据权利要求7所述的可在低温环境中工作的锂离子电池组，其特征在于，还包括一热塑套，所述热塑套设置在环氧罩外部，其厚度为0.4-0.6mm。
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