CN109728362A - 一种带自加热系统的锂电池包 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带自加热系统的锂电池包，包括电池箱体和设于电池箱体内的多组电池芯体，还包括相配合的电池管理系统模块、温度监测模块和电池自加热模块，温度监测模块用于实时监测电池芯体的温度，电池自加热模块包括多个缠绕于电池芯体表面上的PTC发热片，每一组电池芯体的多个PTC发热片均通过一块PCB加热过渡板连接，多块PCB加热过渡板均通过正极加热继电器、负极加热继电器与多组电池芯体电连接，电池管理系统模块根据温度监测模块的监测信号实时启动正极加热继电器、负极加热继电器以实现通电后对多组电池芯体进行自加热。本发明具有结构简单紧凑、集成度高、加热均匀、安全性高的优点。
Description
技术领域
本发明主要涉及锂电池包加工技术领域，尤其涉及一种带自加热系统的锂电池包。
背景技术
随着我国政策对新能源的扶持和相关技术的迅速发展，锂电池包在各个领域的应用日益广泛，尤其是在新能源、电动汽车、电能储备等领域逐步推广。同时，急于寻求能源结构转变出路的世界各国以及各大企业也纷纷加大研发力度。不断创新的正负极材料技术与电池容量的不断提升使得锂电池PACK 实用性越来越高，应用领域越来越广。但现有锂电池包存在以下几个技术问题：
一是锂电池包的应用环境是有限制的，锂电池的充放电过程是锂离子经过电解质和隔膜在正负极之间移动的过程。温度降低，电池内阻加大，电化学反应速度放慢，极化内阻迅速增加，电池放电容量和放电平台下降，使得充放电能力和容量降低。而现有部分锂电池包不能做到实时的快速加热，影响了锂电池包的高效使用。
二是现有部分锂电池包需要配备专门的加热系统，能量密度低，集成度不够，体积庞大，不利于电池包的安装和维护。
三是现有部分锂电池包电池加热不均匀，局部加热温度过高，局部加热温度不能达到合理范围，严重影响了电池的高效使用。
四是现有部分锂电池包安全性低，不能实时的监测并控制加热的程度。而由于锂离子电池对高温环境同样有限制，在温度过高的情况下，内部存在电解液的锂离子电池内压会逐渐升高，轻则防爆阀打开，电解液泄漏，重则产生爆炸，对电池的安全性能造成极大威胁。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑、集成度高、加热均匀、安全性高的带自加热系统的锂电池包。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种带自加热系统的锂电池包，包括电池箱体和设于电池箱体内的多组电池芯体，还包括相配合的电池管理系统模块、温度监测模块和电池自加热模块，所述温度监测模块用于实时监测电池芯体的温度，所述电池自加热模块包括多个缠绕于电池芯体表面上的PTC发热片，每一组电池芯体的多个PTC发热片均通过一块PCB加热过渡板连接，多块所述PCB加热过渡板均通过正极加热继电器、负极加热继电器与多组电池芯体电连接，所述电池管理系统模块根据温度监测模块的监测信号实时启动正极加热继电器、负极加热继电器以实现通电后使PTC发热片对多组电池芯体进行自加热。
作为本发明的进一步改进，每一组电池芯体的多个PTC发热片均与一块PCB加热过渡板并联、且多块所述PCB加热过渡板串联后与正极加热继电器、负极加热继电器连接。
作为本发明的进一步改进，所述温度监测模块包括多个布置于多组电池芯体处的温度探头，多个所述温度探头安装于电压温度采集过渡板上、以用于实时监测多组电池芯体的温度并将信号反馈给电池管理系统模块。
作为本发明的进一步改进，所述电池箱体上还设有可拆卸的电池箱盖。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
一是本发明的带自加热系统的锂电池包，通过设置相配合的电池管理系统模块、温度监测模块和电池自加热模块，能够实时的、快速的监测到电池组当前存在的温度情况，进而实时的、快速的进行加热或者停止加热，实时反馈快，温度保持效果好，能够防止过度加热，安全性高，有效保证了锂电池包的高效使用，使得电池的应用环境更为广泛。
二是本发明的带自加热系统的锂电池包，不再需要配备其他专门的加热系统，电池管理系统模块、温度监测模块和电池自加热模块都集成在电池箱体内，集成度高，电池包的整体体积小，十分有利于电池包的使用布置和后期维护。
三是本发明的带自加热系统的锂电池包，电池自加热模块包括多个缠绕于电池芯体表面上的PTC发热片，使得整个电池包加热均匀，使得电芯温度能保持一致性，有效保证了锂电池包的高效使用。
四是本发明的带自加热系统的锂电池包，电池自加热模块由电池本身供电，无需再增加多余电源，不但提高了能量密度，而且集成度更高。
五是本发明的带自加热系统的锂电池包，这种先并后串的特殊方式，一是可以分摊电压电流，故可以实现直接由电池本身供电。二是布局可以做到均匀分布，更加合理。
附图说明
图1是本发明的带自加热系统的锂电池包的俯视结构原理示意图。
图2是本发明的带自加热系统的锂电池包的局部结构原理示意图。
图3是图2的A处放大结构原理示意图。
图中各标号表示：
1、电池箱体；2、电池芯体；3、电池管理系统模块；4、温度监测模块；5、电池自加热模块；51、PTC发热片；52、PCB加热过渡板；53、正极加热继电器；54、负极加热继电器。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1至图3所示，本发明提供一种带自加热系统的锂电池包，包括电池箱体1和设于电池箱体1内的多组电池芯体2，还包括相配合的电池管理系统模块3、温度监测模块4和电池自加热模块5，温度监测模块4用于实时监测电池芯体2的温度，电池自加热模块5包括多个缠绕于电池芯体2表面上的PTC发热片51，每一组电池芯体2的多个PTC发热片51均通过一块PCB加热过渡板52连接，多块PCB加热过渡板52均通过正极加热继电器53、负极加热继电器54与多组电池芯体2电连接，电池管理系统模块3根据温度监测模块4的监测信号实时启动正极加热继电器53、负极加热继电器54以实现通电后使PTC发热片51对多组电池芯体2进行自加热。具体实施原理如下：
当电池包通电唤醒时，温度监测模块4开始实时监测电池芯体2的温度并将信号反馈给电池管理系统模块3，如果监测到温度低于预设值，电池管理系统模块3则会控制正极加热继电器53、负极加热继电器54闭合，此时，通过加热连线与正极加热继电器53、负极加热继电器54相连接的PCB加热过渡板52的两端开始获得加热电压，进而使得焊接在PCB加热过渡板52上的多个PTC发热片51开始通电加热，以实现对缠绕包裹的电池芯体2进行加热。
在加热的过程中，温度监测模块4仍继续实时监测电池芯体2的温度并将信号反馈给电池管理系统模块3，如果监测到温度达到了预设值，电池管理系统模块3则会控制正极加热继电器53、负极加热继电器54断开，进而使得多个PTC发热片51断电而停止加热。以此循环。通过以上特殊的科学设计，具有如下技术优点：
一是本发明的带自加热系统的锂电池包，通过设置相配合的电池管理系统模块3、温度监测模块4和电池自加热模块5，能够实时的、快速的监测到电池组当前存在的温度情况，进而实时的、快速的进行加热或者停止加热，实时反馈快，温度保持效果好，能够防止过度加热，安全性高，有效保证了锂电池包的高效使用，使得电池的应用环境更为广泛。
二是本发明的带自加热系统的锂电池包，不再需要配备其他专门的加热系统，电池管理系统模块3、温度监测模块4和电池自加热模块5都集成在电池箱体1内，集成度高，电池包的整体体积小，十分有利于电池包的使用布置和后期维护。
三是本发明的带自加热系统的锂电池包，电池自加热模块5包括多个缠绕于电池芯体2表面上的PTC发热片51，使得整个电池包加热均匀，使得电芯温度能保持一致性，有效保证了锂电池包的高效使用。
四是本发明的带自加热系统的锂电池包，电池自加热模块5由电池本身供电，无需再增加多余电源，不但提高了能量密度，而且集成度更高。
进一步，在较佳实施例中，每一组电池芯体2的多个PTC发热片51均与一块PCB加热过渡板52并联、且多块PCB加热过渡板52串联后与正极加热继电器53、负极加热继电器54连接。这种先并后串的特殊方式，一是可以分摊电压电流，故可以实现直接由电池本身供电。二是布局可以做到均匀分布，更加合理。
进一步，在较佳实施例中，温度监测模块4包括多个布置于多组电池芯体2处的温度探头，多个温度探头安装于电压温度采集过渡板上、以用于实时监测多组电池芯体2的温度并将信号反馈给电池管理系统模块3。电压温度采集过渡板通过电压温度采集线束反馈给电池管理系统模块3。多个温度探头的布置能够更加及时、均匀的监测电池芯体2的温度情况，在检测到温度过低时能快速发出提醒并加热，同时加热过程中能实时检测温度防止过度加热，使得电池使用更安全。
进一步，在较佳实施例中，电池箱体1上还设有可拆卸的电池箱盖。电池箱体1上设有多个固定组件以用于固定电池箱体1。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (4)
1.一种带自加热系统的锂电池包，包括电池箱体（1）和设于电池箱体（1）内的多组电池芯体（2），其特征在于：还包括相配合的电池管理系统模块（3）、温度监测模块（4）和电池自加热模块（5），所述温度监测模块（4）用于实时监测电池芯体（2）的温度，所述电池自加热模块（5）包括多个缠绕于电池芯体（2）表面上的PTC发热片（51），每一组电池芯体（2）的多个PTC发热片（51）均通过一块PCB加热过渡板（52）连接，多块所述PCB加热过渡板（52）均通过正极加热继电器（53）、负极加热继电器（54）与多组电池芯体（2）电连接，所述电池管理系统模块（3）根据温度监测模块（4）的监测信号实时启动正极加热继电器（53）、负极加热继电器（54）以实现通电后使PTC发热片（51）对多组电池芯体（2）进行自加热。
2.根据权利要求1所述的带自加热系统的锂电池包，其特征在于：每一组电池芯体（2）的多个PTC发热片（51）均与一块PCB加热过渡板（52）并联、且多块所述PCB加热过渡板（52）串联后与正极加热继电器（53）、负极加热继电器（54）连接。
3.根据权利要求1所述的带自加热系统的锂电池包，其特征在于：所述温度监测模块（4）包括多个布置于多组电池芯体（2）处的温度探头，多个所述温度探头安装于电压温度采集过渡板上、以用于实时监测多组电池芯体（2）的温度并将信号反馈给电池管理系统模块（3）。
4.根据权利要求1所述的带自加热系统的锂电池包，其特征在于：所述电池箱体（1）上还设有可拆卸的电池箱盖。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112706656A (zh) * | 2020-06-30 | 2021-04-27 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车动力电池低温加热方法、系统、汽车及存储介质 |
| CN112909323A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-04 | 领航国创新能源电池技术研究院(北京)有限公司 | 一种可在高寒和酷热环境下工作的电池包 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1435909A (zh) * | 2002-01-30 | 2003-08-13 | 三洋电机株式会社 | 车用蓄电池装置 |
| CN204857867U (zh) * | 2015-06-29 | 2015-12-09 | 辽宁凯信新能源技术有限公司 | 一种在低温环境下使用的锂离子电池 |
| CN205846164U (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-28 | 金华安靠电源科技有限公司 | 安全型动力电池组 |
| CN205846055U (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-28 | 金华安靠电源科技有限公司 | 动力电池组 |
| CN205846088U (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-28 | 金华安靠电源科技有限公司 | 一种动力电池组 |
| CN205911333U (zh) * | 2016-06-27 | 2017-01-25 | 金华安靠电源科技有限公司 | 一种汽车动力电池 |
| CN106960989A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-18 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 电池系统以及具有其的电动汽车 |
| CN107834122A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-03-23 | 北京理工大学 | 一种自动加热电池的装置及方法 |
| CN207199804U (zh) * | 2017-08-11 | 2018-04-06 | 安徽华凯新能源科技有限公司 | 可提高锂电池组活性的电池包结构 |
| CN108666714A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-10-16 | 北京联动天翼科技股份有限公司 | 户外低温用锂电池组及其运行方法 |
| CN209119264U (zh) * | 2018-12-24 | 2019-07-16 | 长沙安靠电源有限公司 | 一种带自加热系统的锂电池包 |
-
2018
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Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1435909A (zh) * | 2002-01-30 | 2003-08-13 | 三洋电机株式会社 | 车用蓄电池装置 |
| CN204857867U (zh) * | 2015-06-29 | 2015-12-09 | 辽宁凯信新能源技术有限公司 | 一种在低温环境下使用的锂离子电池 |
| CN205846164U (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-28 | 金华安靠电源科技有限公司 | 安全型动力电池组 |
| CN205846055U (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-28 | 金华安靠电源科技有限公司 | 动力电池组 |
| CN205846088U (zh) * | 2016-06-27 | 2016-12-28 | 金华安靠电源科技有限公司 | 一种动力电池组 |
| CN205911333U (zh) * | 2016-06-27 | 2017-01-25 | 金华安靠电源科技有限公司 | 一种汽车动力电池 |
| CN106960989A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-18 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 电池系统以及具有其的电动汽车 |
| CN207199804U (zh) * | 2017-08-11 | 2018-04-06 | 安徽华凯新能源科技有限公司 | 可提高锂电池组活性的电池包结构 |
| CN107834122A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-03-23 | 北京理工大学 | 一种自动加热电池的装置及方法 |
| CN108666714A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-10-16 | 北京联动天翼科技股份有限公司 | 户外低温用锂电池组及其运行方法 |
| CN209119264U (zh) * | 2018-12-24 | 2019-07-16 | 长沙安靠电源有限公司 | 一种带自加热系统的锂电池包 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112706656A (zh) * | 2020-06-30 | 2021-04-27 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车动力电池低温加热方法、系统、汽车及存储介质 |
| CN112706656B (zh) * | 2020-06-30 | 2021-12-07 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车动力电池低温加热方法、系统、汽车及存储介质 |
| CN112909323A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-04 | 领航国创新能源电池技术研究院(北京)有限公司 | 一种可在高寒和酷热环境下工作的电池包 |
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