CN112542607A - 一种电动汽车用锂离子电池 - Google Patents

一种电动汽车用锂离子电池 Download PDF

Info

Publication number
CN112542607A
CN112542607A CN201910895096.5A CN201910895096A CN112542607A CN 112542607 A CN112542607 A CN 112542607A CN 201910895096 A CN201910895096 A CN 201910895096A CN 112542607 A CN112542607 A CN 112542607A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
lithium ion
ion battery
heating body
heat dissipation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910895096.5A
Other languages
English (en)
Inventor
吴晓东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201910895096.5A priority Critical patent/CN112542607A/zh
Publication of CN112542607A publication Critical patent/CN112542607A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/654—Means for temperature control structurally associated with the cells located inside the innermost case of the cells, e.g. mandrels, electrodes or electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6552—Closed pipes transferring heat by thermal conductivity or phase transition, e.g. heat pipes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6571—Resistive heaters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本发明适用于锂离子电池领域，提供了一种电动车用锂离子电池，包括电芯3，保温层2，加热体4，电连接线5，电极6以及壳体。将加热体4封装在电池内部紧贴电芯的位置，由于电芯直接与加热体接触，可以显著提高电池的加热速率，并且在加热体的外面设置了保温层2，以减少热量的耗散，从而进一步提高加热效率；并且在电池壳体上设置由相变材料组成的调温层，以在电池温度过高时由相变材料吸热加热电池散热，电池温度低于一定值时由相变材料放热，以保持电池的温度。同时还设置了合理的散热结构，以保证电池在高低温环境下的正常使用。

Description

一种电动汽车用锂离子电池
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池，特别是一种电动汽车用锂离子电池。
背景技术
随着电动汽车的大力发展，作为其动力来源的电池系统是否能够满足在不同工况下为其提供持续动力，是本领域需要考虑的一大问题。
而众所周知，锂离子电池的性能又十分容易受到环境温度的影响，温度过高或者过低都会对锂离子电池的性能有很大的影响。专利CN204375854U公开了一种电动汽车用锂电池，主要公开了为锂离子电池散热的散热结构。而锂电池在低温条件下也无法充电，并且其放电容量也大幅衰减，导致锂离子电池的工作性能及其不稳定，甚至严重影响锂离子电池的使用寿命。在此条件下，很多研究者在电池周围加装加热元件，如CN209329111U、CN209150273U在电池的周围贴发热膜，JP2013145689A在电池的一侧设置珀尔贴等，这些都是将加热元件设置在电池的周边，对电池加热的同时，能量耗散也比较严重，加热效率低，能耗大。因此，需要提供一种快速高效地将电池加热到合适温度的方法，以及使用该加热方法的电池，并且也能够有效散热，从而满足电动汽车的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动汽车用锂离子电池，能够适于电池在高低温环境下使用，包括了电池内部的加热结构以及外围的散热结构。
具体地，一种电动汽车用锂离子电池，包括电池壳体和安装电池壳体内部的锂电池单元，其特征在于：还包括散热板，所述散热板由平面基板、散热筋板和T形插块构成，所述平面基板、散热筋板和T形插块为铝制成的一体式构造，所述平面基板的上面均布有若干所述散热筋板，所述平面基板的下部具有若干所述T形插块；所述电池壳体为长方体，所述电池壳体的四个侧面上具有T形插槽，所述电池壳体的四个侧面上通过相互配合的所述T形插块和T形插槽配装所述散热板；所述电池壳体的内面与所述锂电池单元的外面之间填充有导热硅胶层。
进一步地，该锂电池还包括电芯3，保温层2，加热体4，电连接线5，电极6以及壳体。将加热体4封装在电池内部紧贴电芯，这样能够增加加热体的加热效率。
在一些实施例中，加热体可以采用加热膜、加热片等，并与导电线连接并封装在一起，封装材料优选选用高导热型的环氧树脂。
进一步地，在壳体内表面上设置由相变材料组成的调温层，相变材料根据电池的种类选择。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中的锂离子电池的结构图。
图2是本发明中的加热体的结构图。
具体实施方式
以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。
一种电动汽车用锂电池，包括电池壳体和安装电池壳体内部的锂电池单元，还包括散热板，所述散热板由平面基板、散热筋板和T形插块构成，所述平面基板、散热筋板和T形插块为铝制成的一体式构造，所述平面基板的上面均布有若干所述散热筋板，所述平面基板的下部具有若干所述T形插块；所述电池壳体为长方体，所述电池壳体的四个侧面上具有T形插槽，所述电池壳体的四个侧面上通过相互配合的所述T形插块和T形插槽配装所述散热板。
如图1所示，所述的锂离子电池，还包括电芯3，保温层2，加热体4，电连接线5，电极6以及壳体。将加热体4封装在电池内部紧贴电芯的位置，可以选用多个加热体4串联、并联或者串并联在一起，设置于电芯表面的不同位置处，例如(1)均匀分布在电芯的表面或电芯与电芯之间；(2)以特定的密度变化分布在电芯的表面或者电芯与电芯之间，特定的密度变化可以是从电芯正中开始向边缘密度逐渐减小。由于电芯直接与加热体接触，可以显著提高电池的加热速率，并且在加热体的外面设置了保温层2，以减少热量的耗散，从而进一步提高加热效率。
进一步地，电池壳体上设置由相变材料组成的调温层，根据电池的种类选择合适的相变材料，其相变温度应该设置在电池适宜温度区间的最高温度值处，以使得电池温度超过一定阈值时，达到相变材料的相变温度，相变材料吸热以加速电池的散热；当电池温度降低时，相变材料放热以保持电池的温度，从而达到调节电池温度的效果。
如图2所示，加热体4可以是加热膜、加热片等，并且加热体4与电线5连接并采用电子封装材料封装，同时设置两个电极6伸出电池壳体，以获得外部电源的供电来加热电池1。当然，两个电极6亦可通过开关连接到电芯3的电极端，通过对开关的控制实现电池1的自供电来加热电芯3。
电子封装材料可以选用高导热型的环氧树脂。
本发明的电动汽车用锂离子电池，设置了散热结构并且通过将加热体直接封装在电池的内部，直接与电芯接触来提高电池的加热速度；设置了保温结构以降低电池内能量的耗散，通过合理地设置加热体在电芯表面或电芯与电芯之间的密度和/或布置方式有效提升加热速率，使得该电池在低温环境下能够快速将自身温度增加到合适的温度，并且在电池壳体上设置由相变材料组成的调温层，以在电池温度过高时由相变材料吸热加热电池散热，电池温度低于一定值时由相变材料放热，以保持电池的温度，从而使其发挥正常的性能。由此可知，该电动汽车用锂离子电池适于为电动汽车在高低温环境下使用，有效提升锂离子电池的实用性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动汽车用锂离子电池，包括散热板，所述散热板由平面基板、散热筋板和T形插块构成，所述平面基板、散热筋板和T形插块为铝制成的一体式构造，所述平面基板的上面均布有若干所述散热筋板，所述平面基板的下部具有若干所述T形插块；所述电池壳体为长方体，所述电池壳体的四个侧面上具有T形插槽，所述电池壳体的四个侧面上通过相互配合的所述T形插块和T形插槽配装所述散热板；其特征在于：该锂离子电池1包括电芯3，保温层2，加热体4，电连接线5，电极6以及壳体，其中，所述的加热体4与电连接线5采用电子封装材料封装后将所述的加热体4集成在所述的锂离子电池的保温层2内，并紧贴所述电芯3；在壳体内表面上设置由相变材料组成的调温层，所述的相变材料根据锂离子电池的种类选择，其相变温度设置在电池适宜温度区间的最高温度值处。
2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述的加热体4均匀分布在电芯的表面或电芯与电芯之间。
3.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述的加热体4以特定的密度变化分布在电芯的表面或者电芯与电芯之间。
4.如权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于，所述的特定的密度变化是指从电芯正中向边缘密度逐渐减小。
5.如权利要求1所述的锂离子电池，电极6伸出电池壳体，与外部电源连接。
6.如权利要求1所述的锂离子电池，电极6通过开关与电芯3的电极连接。
CN201910895096.5A 2019-09-20 2019-09-20 一种电动汽车用锂离子电池 Pending CN112542607A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910895096.5A CN112542607A (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种电动汽车用锂离子电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910895096.5A CN112542607A (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种电动汽车用锂离子电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112542607A true CN112542607A (zh) 2021-03-23

Family

ID=75012644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910895096.5A Pending CN112542607A (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种电动汽车用锂离子电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112542607A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023093051A1 (zh) * 2021-11-26 2023-06-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池的箱体、电池、用电装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023093051A1 (zh) * 2021-11-26 2023-06-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池的箱体、电池、用电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101526667B1 (ko) 친환경 차량의 배터리모듈 간접 냉각 및 가열 장치
KR20060102851A (ko) 이차 전지 모듈
JP2001507856A (ja) 金属水素化物電池、該電池モジュール、並びに該電池パックにおける機械的、熱的改善
JP2010507198A (ja) 温度制御装置を有する組電池
CN201387911Y (zh) 一种蓄电池模块
CN206293500U (zh) 一种集散热加热一体的聚合物电芯动力电池模块
CN108777336B (zh) 锂电池包热管理系统
CN109860454A (zh) 一种基于电热膜与相变材料的综合电池热管理方法
CN111600061A (zh) 一种带加热膜的软包锂离子动力电池
WO2023093051A1 (zh) 电池的箱体、电池、用电装置
CN112736325A (zh) 一种锂电池内置热管散热结构
CN210403868U (zh) 一种电池模组和电池
CN112542607A (zh) 一种电动汽车用锂离子电池
CN214898695U (zh) 电池和用电装置
KR20200129991A (ko) 전지 모듈
CN210984780U (zh) 一种电动汽车用锂离子电池
CN217182266U (zh) 电池单体、电池和用电装置
CN110739507A (zh) 锂电池用散热膜及锂电池
CN215451594U (zh) 一种电池模组和两轮车
CN115764047A (zh) 电池、电池包、储能系统及电动汽车
CN211957702U (zh) 一种释热防爆型锂离子电池
CN113013520A (zh) 一种在低温环境下使用的锂离子电池
CN211088443U (zh) 一种bms散热结构
CN219303777U (zh) 一种电池单体、电池及用电装置
CN107742684B (zh) 一种鳍片散热式双层汽车动力电池箱

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210323

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication