CN115461910A - 包括绝热垫的二次电池充电和放电系统以及通过使用该系统来控制二次电池充电和放电的温度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括绝热垫的二次电池充电/放电系统以及一种通过使用所述系统来控制二次电池充电/放电系统的温度的方法，并且能够在对多个电池单体进行充电/放电期间，使得布置在托盘上的电池单体之间的温差最小化。

Description

包括绝热垫的二次电池充电和放电系统以及通过使用该系统 来控制二次电池充电和放电的温度的方法
技术领域
本申请要求基于2021年1月28日的韩国专利申请10-2021-0012099号的优先权的权益，并且在该韩国专利申请的文献中公开的所有内容作为本说明书的一部分被并入。
本发明涉及一种包括绝热垫的二次电池充电和放电系统以及一种使用该系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法。
背景技术
近来，随着技术的发展和对移动设备的需求增加，对作为能量源的二次电池的需求正在迅速增加。
根据外部设备的类型，二次电池可以以单个电池单体的形式或者以多个单元单体被电连接的电池模块的形式来使用。例如，诸如移动电话这样的小型设备可以使用一个电池单体的输出功率和容量来运行预定时间，而诸如笔记本电脑、便携式数字多功能光盘(DVD)、小型个人计算机(PC)、电动车辆和混合动力电动车辆这样的中型或大型设备由于输出功率和容量的问题而需要使用包括多个电池单体的电池模块。
同时，通过组装电池单体的过程和激活二次电池的过程来制造二次电池。在这种情况下，激活二次电池的过程通常被执行为使得包括正接触销和负接触销的充电和放电设备向作为充电和放电目标的电池单体施加所需的电流。
传统的二次电池充电和放电系统包括：托盘，该托盘用于容纳多个电池单体；充电和放电部，该充电和放电部具有这样的结构：其能够与从被容纳在所述托盘中的电池单体突出的第一电极引线和第二电极引线电接触；以及冷却部，该冷却部被设置成消散在电池单体被重复充电和放电以被激活的过程中从电池单体生成的热量。
图1是示出了传统的二次电池充电和放电系统的托盘的视图，并且图2是示出了被容纳在传统的二次电池充电和放电系统的托盘中的电池单体之间的冷却空气的吹送路径的示意图。
如图1和图2所示，多个电池单体被容纳在二次电池充电和放电系统的托盘中。虽然在图1和图2中未示出，但在二次电池充电和放电系统中，托盘10的冷却部包括用于朝向容纳有多个电池单体1的托盘10供应冷却空气的鼓风机。然而，根据被容纳在托盘10中的电池单体1的位置，多个电池单体1中存在温度偏差。特别地，由于与冷却空气接触的面积大，所以在被容纳在托盘10中的多个电池单体1中，布置在最外侧位置处的电池单体1的温度最低。
同时，当在对电池单体进行充电或放电的过程中、在多个电池单体中存在温度偏差时，也可能发生电池单体的容量偏差。因此，当在对电池单体进行充电或放电的过程中、需要基于电池单体的容量的测量值来确定电池单体是否有缺陷时，可能会出现用于确定电池单体是否有缺陷的选择性劣化的问题。
因此，需要开发一种用于二次电池充电和放电系统的技术，该二次电池充电和放电系统能够解决当在激活二次电池的过程中多个电池单体被充电和放电时电池单体之间的温度偏差。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种包括绝热垫的二次电池充电和放电系统以及一种使用该系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法，该二次电池充电和放电系统能够解决在激活二次电池的过程中多个电池单体的温度偏差。
技术解决方案
本发明提供了一种二次电池充电和放电系统。本发明的一个方面提供了二次电池充电和放电系统，该二次电池充电和放电系统包括：托盘，所述托盘被构造成容纳多个电池单体；绝热垫，所述绝热垫被布置在托盘中，并且被布置在所述托盘与所述多个电池单体中的最外侧电池单体之间；充电和放电部，所述充电和放电部被电连接到第一电极引线和第二电极引线，所述第一电极引线和第二电极引线形成在被容纳在所述托盘中的所述多个电池单体中；以及冷却部，所述冷却部被构造成冷却被容纳在所述托盘中的所述多个电池单体。在具体示例中，所述绝热垫可以被布置成与最外侧电池单体的一个表面接触。
所述绝热垫可以包括选自如下材料中的一种或多种：丁腈橡胶、天然橡胶、氟橡胶、高顺式聚丁二烯橡胶(HBR)、丁苯橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶(三元乙丙橡胶(EPDM))和硅橡胶。
所述绝热垫的平均厚度可以在1mm至20mm的范围内，并且所述绝热垫可以与电池单体的一个表面的80％或更多的面积接触。
在二次电池充电和放电系统中，在所述多个电池单体之间可以附加地布置有散热垫。在具体示例中，所述散热垫可以被布置成在所述散热垫之间置入三至十个电池单体。
二次电池充电和放电系统的冷却部可以包括：鼓风机，该鼓风机位于所述托盘的上方；以及n个穿孔板(n是2或更大的整数)，所述n个穿孔板位于鼓风机的吹送路径上，并且被形成为堆叠结构。
二次电池充电和放电系统还可以包括传感器，该传感器被构造成测量二次电池充电和放电系统的内部温度，并且该二次电池充电和放电系统还可以包括控制器，该控制器被构造成接收由所述传感器测量的二次电池充电和放电系统的内部温度，并且控制所述冷却部的驱动。
被容纳在二次电池充电和放电系统的托盘中的所述多个电池单体可以竖直地布置。此外，所述托盘可以具有侧表面敞开的结构。所述冷却部可以包括副鼓风机，该副鼓风机被构造成将冷却空气从所述托盘的侧表面吹向所述电池单体。
本发明的另一方面提供了一种二次电池充电和放电系统的温度控制方法，该温度控制方法使用上文描述的二次电池充电和放电系统。在一个示例中，二次电池充电和放电系统的温度控制方法包括对被容纳在托盘中的电池单体进行充电和放电。
在这种情况下，电池单体的充电和放电可以包括：在电池单体的充电和放电过程中测量二次电池充电和放电系统的内部温度；以及根据所测量的二次电池充电和放电系统的内部温度来控制是否驱动冷却部。
【有利效果】
根据本发明所述的包括绝热垫的二次电池充电和放电系统以及使用该系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法，能够使布置在托盘中的多个电池单体之间的温度偏差最小化。
附图说明
图1是示出了传统的二次电池充电和放电系统的托盘的视图。
图2是示出了被容纳在传统的二次电池充电和放电系统的托盘中的电池单体之间的冷却空气的吹送路径的示意图。
图3是示出了根据本发明的一个实施例所述的二次电池充电和放电系统的示意图。
图4和图5是示出了根据本发明的一个实施例所述的二次电池充电和放电系统的托盘的示意图。
图6是示出了当使用根据本发明的第一实施例所述的二次电池充电和放电系统和传统的二次电池充电和放电系统时、根据被容纳在托盘中的电池单体的位置所测量温度的曲线图。
图7是示出了当使用根据本发明的第一实施例所述的二次电池充电和放电系统和传统的二次电池充电和放电系统时的温度分布的示意图。
图8是示出了根据本发明的另一个实施例所述的二次电池充电和放电系统的托盘的示意图。
图9是示出了根据本发明的又一个实施例所述的二次电池充电和放电系统的示意图。
图10是示出了根据本发明的又一个实施例所述的二次电池充电和放电系统的示意图。
图11是示出了根据本发明的一个实施例所述的二次电池充电和放电系统的温度控制方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将详细描述本发明。在描述本发明之前，本文和所附权利要求中使用的术语或词语不应被解释为限于普通或字典含义，而应根据发明人可以适当地定义术语的概念以便以最佳方式描述他们的发明的原则，根据与本发明的技术精神一致的含义和概念来解释这些术语或词语。
在本申请中，术语“包括”、“具有”等用于指明存在本文中所描述的特征、数量、步骤、操作、部件、元件或其组合，并且这些术语不排除一个或多个其他的特征、数量、步骤、操作、部件、元件或其组合的存在或添加。此外，当层、膜、区域、板等的一部分被称为“在”另一部分“上”时，这不仅包括所述一部分“直接在”所述另一部分“上”的情况，而且还包括在所述一部分与所述另一部分之间存在又一部分的情况。相反，当层、膜、区域、板等的一部分被称为“在”另一部分“下”时，这不仅包括所述一部分“直接在”所述另一部分“下”的情况，而且还包括在所述一部分与所述另一部分之间存在又一部分的情况。此外，在本申请中，布置“在……上”不仅可以包括布置在上部上的情况，而且还包括布置在下部上的情况。
本发明涉及一种包括绝热垫的二次电池充电和放电系统以及一种使用该系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法。
在传统的二次电池充电和放电系统中，冷却部用于消散被容纳在托盘中的多个电池单体的整体热量。因此，根据多个被容纳的电池单体的位置，被容纳在托盘中的多个电池单体中存在温度偏差。特别地，由于与从冷却部吹送的空气接触的面积大，所以在被容纳在托盘中的多个电池单体中，布置在最外侧位置处的电池单体的温度最低。然而，当在对电池单体进行充电或放电的过程中需要基于电池单体的容量测量值来确定电池单体是否有缺陷时，可能会出现用于确定电池单体是否有缺陷的选择性劣化的问题。
因此，本发明提供了一种包括绝热垫的二次电池充电和放电系统以及一种使用该系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法。特别地，在根据本发明的二次电池充电和放电系统中，绝热垫被布置成与被容纳在托盘中的多个电池单体中的最外侧电池单体的一个表面接触。绝热垫可以防止热量从最外侧电池单体的一个表面传递，从而防止最外侧电池单体的温度在二次电池充电和放电系统的冷却部的运行期间快速下降。因此，根据本发明的二次电池充电和放电系统能够使布置在托盘中的多个电池单体之间的温度偏差最小化。
【本发明的模式】
在下文中，将参考附图详细描述根据本发明所述的二次电池充电和放电系统以及使用该系统的二次电池充电和放电系统的温度控制方法。
<第一实施例>
图3是示出了根据本发明的一个实施例所述的二次电池充电和放电系统的示意图，并且图4和图5是示出了根据本发明的一个实施例所述的二次电池充电和放电系统的托盘的示意图。
参考图3至图5，根据本发明所述的二次电池充电和放电系统100包括：托盘110，该托盘110容纳多个电池单体1；绝热垫120，该绝热垫120被布置在所述托盘110中，并且被布置在多个电池单体1中的最外侧电池单体1与所述托盘110之间；充电和放电部130，该充电和放电部130被电连接到形成在被容纳于所述托盘110中的多个电池单体1中的第一电极引线和第二电极引线(未示出)；以及冷却部140，该冷却部140用于冷却被容纳在所述托盘110中的多个电池单体1。
在这种情况下，所述绝热垫120可以被布置成与最外侧的电池单体1的一个表面接触。
例如，所述绝热垫120被布置成与被容纳在所述托盘110中的多个电池单体1中的最先布置的电池单体1的外表面接触，并且被布置成与多个电池单体1中的最后布置的电池单体1的外表面接触。利用上述构造，所述绝热垫120可以阻挡从所述冷却部140供应的冷却空气的流动路径，从而防止从布置在最外侧位置处的电池单体1辐射的热量的移动。因此，当所述二次电池充电和放电系统100的冷却部140运行时，能够防止最外侧电池单体1的温度迅速下降，并且能够使多个电池单体1之间的温度偏差最小化。
在一个示例中，所述绝热垫120用于防止热量的移动，并且可以由具有低热导率的材料制成。所述绝热垫120可以由具有低热导率的橡胶制成，并且除了橡胶之外，所述绝热垫120还可以由玻璃纤维或泡沫塑料材料制成。在具体示例中，绝热垫120可以由如下材料中的一种或多种制成：丁腈橡胶、天然橡胶、氟橡胶、高顺式聚丁二烯橡胶(HBR)、丁苯橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶(三元乙丙橡胶(EPDM))和硅橡胶。例如，所述绝热垫120可以由丁腈橡胶制成。
在一个示例中，所述绝热垫120具有从1mm至20mm的范围内的平均厚度。在具体示例中，所述绝热垫120的平均厚度可以位于1mm至20mm、1mm至10mm、2mm至10mm或2mm至5mm的范围内。当所述绝热垫120的厚度小于1mm时，厚度太小，使得耐久性可能不好，并且绝热效果也可能降低。此外，当所述绝热垫120的厚度超过20mm时，能够防止最外侧电池单体1的温度迅速下降，但所述绝热垫120的厚度太厚，使得空间效率可能劣化。
此外，所述绝热垫120可以具有这样的结构：所述绝热垫120与电池单体1的一侧的80％或更多的面积相接触。例如，所述绝热垫120可以具有与电池单体1的一侧的全部面积相接触的结构。原因是有效地防止热量传递。当相对于最外侧电池单体1的一侧的面积，所述绝热垫120与最外侧电池单体1的小于80％的面积接触时，由于与从所述冷却部140吹送的空气相接触的面积大，所以最外侧电池单体1的温度可能低于布置在其他区域中的其余电池单体1的温度。因此，所述绝热垫120和电池单体1可以具有上述接触面积。
在一个示例中，根据本发明所述的二次电池充电和放电系统100的托盘110是具有敞开的上部的大致四边形箱形构件，并且容纳以矩阵形式被布置和安装的多个电池单体1。
此外，所述托盘110可以具有如下结构：两个侧表面被穿孔，以允许所容纳的电池单体1的第一电极引线和第二电极引线突出。在具体示例中，由于所述托盘110的两个侧表面被穿孔，所以被容纳在所述托盘110中的电池单体1的第一电极引线和第二电极引线可以连接到外部单元。例如，被容纳在所述托盘110中的电池单体1的第一电极引线和第二电极引线可以电连接到下文描述的充电和放电部130。
在一个示例中，所述充电和放电部130位于所述托盘110的两个侧表面中的每一个侧表面上，并且电连接到被容纳在所述托盘110中的多个电池单体1的第一电极引线和第二电极引线。通过对电连接到所述充电和放电部130的电池单体1的电极组件进行充电和放电，所述充电和放电部130可以激活所述电池单体1。在这种情况下，所述充电和放电部130通过充电和放电线被电连接到所述电池单体1的电极引线。所述充电和放电部130可以向所述电池单体1供应充电功率，或者从所述电池单体1接收放电功率。在此，向所述电池单体1供应充电功率不一定必需限于供应足以使电池单体1充满电的功率的含义。向所述电池单体1供应充电功率可以用于意指供应足以测量第一电极引线和第二电极引线的电压以用于二次电池的性能评估的功率。类似地，可以以此方式使用从电池单体1接收放电功率的含义，因此本文中将省略重复描述。
同时，所述充电和放电部130可以被联接到被容纳在所述托盘110中的多个电池单体1，以供应功率，并且可以以设定充电和放电时间、设定电压和设定次数对多个电池单体1进行充电和放电。
在一个示例中，根据本发明所述的二次电池充电和放电系统100包括冷却部140，该冷却部140用于冷却被容纳在所述托盘110中的多个电池单体1。在具体示例中，在所述二次电池充电和在放电系统100中，当在电池单体1被充电或放电的同时、所述电池单体1的温度超过例如40℃时，所述电池单体1的效率或性能可能劣化，耐久性可能降低，并且热风险(例如，部件损坏、爆炸等)可能增加。因此，应当使用根据本发明所述的冷却部140来消散在电池单体1的充电和放电过程期间生成的热量，以降低电池单体1的温度。此外，在所述电池单体1的充电和放电过程期间消散热量的过程中，相同的多个电池单体1可以均匀或均等地散热，并且可以尽可能地减小温度偏差。这是因为，当电池单体之间的温度偏差大时，所述电池单体1的效率、稳定性和耐久性可能受到影响。
在一个示例中，被容纳在所述托盘110中的多个电池单体1具有竖直布置的结构，并且所述冷却部140通过位于所述托盘110上方的鼓风机141吹送气流向下的空气。
此外，根据本发明所述的二次电池充电和放电系统100可以包括副鼓风机142。在具体示例中，所述副鼓风机142可以将冷却空气从所述托盘110的侧表面吹向所述电池单体1。所述副鼓风机142可以被彼此相反地安装在所述托盘110的两侧上，以在平行于多个电池单体1的方向上引导空气。
同时，被容纳在所述托盘110中的多个电池单体1可以是指两至三十个布置的电池单体1、五至二十个布置的电池单体1或十至十六个布置的电池单体1。
在一个示例中，被容纳在所述托盘110中的多个电池单体1可以是袋型电池单体。在具体示例中，所述电池单体1是袋型单元单体，在该袋型单元单体中，具有正极/隔膜/负极结构的电极组件以与形成在外部材料的外侧的电极引线连接的状态被嵌入层压片材外部材料中。电极引线可以从片材中拉出，并且可以在相同方向或相反方向上延伸。
虽然为了方便说明而在本发明的附图中未示出引线，但一对引线可以是在相反方向或相同方向上拉出的形式。
<实验示例>
当应用根据本发明的第一实施例所述的二次电池充电和放电系统和传统的二次电池充电和放电系统时，测量根据被容纳在托盘中的电池单体的位置的温度。同时，在本发明的实验示例中，将由橡胶材料制成的厚度为3mm的绝热垫布置成与电池单体的一个表面接触，然后运行二次电池充电和放电系统。此外，在图6和图7中示出了运行结果。
图6是示出了当使用根据本发明的第一实施例所述的二次电池充电和放电系统和传统的二次电池充电和放电系统时、根据被容纳在托盘中的电池单体的位置所测量的温度的曲线图，并且图7是示出了当使用根据本发明的第一实施例所述的二次电池充电和放电系统和传统的二次电池充电和放电系统时的温度分布的示意图。
参考图6和图7，在传统的二次电池充电和放电系统的情况下，位于托盘的最外侧部分处的电池单体的测量温度为37℃，位于中心区域中的电池单体的温度为约40℃。即，电池单体的温度根据托盘中的位置而不同，并且表现出大的温度偏差。另一方面，根据本发明所述的电池充电/放电系统，被容纳在托盘中的20个电池单体之间的温度差小。特别地，位于托盘的最外侧位置处的电池单体的测量温度为约38.5℃，并且位于最外侧位置处的电池单体与位于中心区域中的电池单体之间的温度偏差不大。
由于所述绝热垫被设置在最外侧电池单体的一个表面上并且防止热量的移动，所以确定：当二次电池充电和放电系统的冷却部运行时，能够防止最外侧电池单体的温度快速下降。
因此，根据本发明所述的二次电池充电和放电系统能够使得布置在托盘中的多个电池单体之间的温度偏差最小化。
<第二实施例>
图8是根据本发明的另一个实施例所述的二次电池充电和放电系统的托盘的示意图。参考图8，在根据本发明所述的二次电池充电和放电系统200中，散热垫250可以被附加地布置在所述托盘210中的多个电池单体2之间。在具体示例中，所述散热垫250可以被布置成在所述散热垫250之间置入三至十个电池单体2。例如，所述散热垫250可以被布置成在所述散热垫250之间置入四个电池单体2。
在传统的二次电池充电和放电系统中，由于被容纳在所述托盘210中的多个电池单体2中的、被布置在最外侧位置处的电池单体2与从冷却部吹送的空气接触的面积大，所以该电池单体2的温度低，并且中心部分中的电池单体2的温度高。因此，在本发明中，所述绝热垫220被布置成与多个电池单体2中的最外侧电池单体2的一个表面接触，并且所述散热垫250被布置在多个电池单体2中的中心部分中，使得多个电池单体2之间的温度差能够被最小化。
具体地，所述绝热垫220阻挡从冷却部供应的冷却空气的流动路径，以防止从最外侧电池单体2辐射的热量的移动，使得能够防止最外侧电池单体2的温度迅速下降。此外，由于热量通过所述散热垫250移动到彼此相邻的电池单体2，所以能够适当地保持电池单体2的温度，并且能够防止布置在中心部分中的电池单体2的温度升高。
所述散热垫250可以由具有能够促进电池单体2之间的热导率的性质的任何材料制成。例如，散热垫250可以包括热界面材料(TIM)，诸如导热油脂。
<第三实施例>
图9是示出了根据本发明的又一个实施例所述的二次电池充电和放电系统的示意图。参考图9，在根据本发明所述的二次电池充电和放电系统300中，冷却部340在平行于被容纳在托盘310中的多个电池单体3的方向上引导空气，从而冷却多个电池单体3。在具体示例中，所述冷却部340包括：鼓风机341，该鼓风机341位于所述托盘310的上方；以及n个穿孔板343，所述n个穿孔板343位于所述鼓风机341的吹送路径上并且形成堆叠结构。在此，n是2或更大的整数。
所述鼓风机341是通常广泛使用的螺旋桨式鼓风机341，并且位于所述托盘310的上方。此外，所述鼓风机341被安装在下文将描述的n个穿孔板343上，并且向下吹送空气。如上所述，向下吹送的空气可以通过在所述穿孔板343中穿孔的空气流动路径流入所述托盘310中。此外，所述鼓风机341被设置为多个鼓风机341，所述多个鼓风机341被均等地划分并布置在所述托盘310的上方。所述冷却部340可以包括堆叠有二至五个穿孔板343的结构，或者包括堆叠有三至五个穿孔板343的结构。例如，可以堆叠三个穿孔板343。
同时，n个穿孔板343用于将由所述鼓风机341吹送的空气引入托盘310的内部中。例如，所述冷却部340包括三个穿孔板343，因此由所述鼓风机341吹送的空气穿过形成在三个穿孔板343中的孔，使得能够逐渐实现流量的均匀性。
如上所述，所述穿孔板343具有形成有多个孔的结构，并且这些孔被形成在所述穿孔板343的中心区域中。特别地，利用上述结构，当与相关技术相比时，由于在被容纳在托盘310的最外侧部分中的电池单体3所在的方向上供应较少的冷却空气，所以可以平衡被容纳在托盘310中的电池单体3之间的温度偏差。因此，可以均匀分布冷却空气的流量，使得多个电池单体3之间的温度偏差能够被最小化。
在另一个示例中，如上所述，所述穿孔板343具有形成有多个孔的结构，并且形成在所述穿孔板343的中心区域中的孔的直径可以大于形成在所述穿孔板343的边缘中的孔的直径。在具体示例中，形成在所述穿孔板343中的孔的直径被形成为从所述中心区域朝向边缘逐渐变小。该结构被形成为使得所述鼓风机341的空气被供应到容纳有多个电池单体3的托盘310，并且减少供应到所述托盘310的边缘的空气量。
在又一个示例中，所述穿孔板343可以具有平行地形成有多个狭缝的结构。从所述鼓风机341供应的空气可以通过形成在所述穿孔板343中的多个狭缝流入所述托盘310中。在具体示例中，所述狭缝具有被形成在与容纳在所述托盘310中的电池单体3的容纳方向相平行的方向上的结构，特别地，所述狭缝可以被形成在所述穿孔板343的中心区域中。
在又一个示例中，所述穿孔板343具有平行地形成有多个狭缝的结构。从所述鼓风机341供应的空气可以通过形成在所述穿孔板343中的多个狭缝流入托盘310中。在具体示例中，所述狭缝具有被形成在与容纳在所述托盘310中的电池单体3的容纳方向相平行的方向上的结构。同时，形成在所述穿孔板343的中心区域中的狭缝的宽度大于形成在所述穿孔板343的边缘中的狭缝的宽度。例如，形成在所述穿孔板343中的狭缝的宽度被形成为从中心区域朝向边缘逐渐变小。该结构被形成为使得所述鼓风机341的空气被供应到容纳有多个电池单体3的托盘310，并且减少供应到所述托盘310的边缘的空气量。
同时，被形成在n个穿孔板343中的孔可以被形成为每一层具有不同的尺寸和形状。在具体示例中，可以在位于顶部处的穿孔板343的中心区域中形成多个孔，并且可以在位于底部处的穿孔板343的整个区域中形成多个孔。同时，所述穿孔板343的孔的尺寸可以从顶部到底部逐渐减小。
特别地，利用上述结构，当与相关技术相比时，由于在被容纳在所述托盘310的最外侧部分中的电池单体3所在的方向上供应较少的空气，所以可以平衡被容纳在所述托盘310中的电池单体3之间的温度偏差。因此，可以均匀分布冷却空气的流量，使得多个电池单体3之间的温度偏差能够被最小化。
<第四实施例>
图10是示出了根据本发明的又一个实施例所述的二次电池充电和放电系统的示意图。参考图10，根据本发明所述的二次电池充电和放电系统400包括：传感器460，该传感器460用于测量二次电池充电和放电系统400的内部温度；以及控制器470，该控制器470用于接收由所述传感器460测量的二次电池充电和放电系统400的内部温度，并且控制所述冷却部440的运行。
在具体示例中，所述传感器460被设置为用于感测所述二次电池充电和放电系统400的内部温度的温度传感器。在本发明中，所述二次电池充电和放电系统400的内部温度可以是指二次电池充电和放电系统400的内部空间的温度，或者可以是指电池单体4的温度。例如，所述二次电池充电和放电系统400的内部温度可以是指在充电和放电过程期间、所述二次电池充电和放电系统400的内部温度。如上所述，当在所述电池单体4的充电和放电期间、所述电池单体4的温度变得过高时，所述电池单体4的效率或性能可能劣化，并且其耐久性可能降低。为了防止上述问题，所述温度传感器可以实时监测所述二次电池充电和放电系统400的内部温度，并且将该内部温度传送给所述控制器470，并且所述控制器470可以控制是否驱动所述冷却部440。
同时，当多个电池单体4被容纳在托盘410中时，也可以设置多个温度传感器。此外，所述传感器460可以是能够检测所述电池单体4的表面温度的非接触式温度传感器。
当所述二次电池充电和放电系统400的内部温度高于参考温度时，所述控制器470控制所述冷却部440被驱动。此外，当由所述传感器460测量的二次电池充电和放电系统400的内部温度低于参考温度时，所述控制器470控制所述冷却部440的运行被中断。如上所述，所述二次电池充电和放电系统400的内部温度可以是指被容纳在托盘410中的电池单体4的温度。
例如，所述控制器470可以将参考温度设定为40℃，并且当所述电池单体4的温度高于40℃时，所述控制器470运行所述冷却部440，并且当所述电池单体4的温度低于40℃时，所述控制器470中断所述冷却部440的运行。因此，由于根据所述二次电池充电和放电系统400的电池单体4的温度来驱动所述冷却部440，所以能够更有效地保持温度。
<第五实施例>
图11是示出了根据本发明的一个实施例所述的二次电池充电和放电系统的温度控制方法的流程图。参考图11，根据本发明所述的二次电池充电和放电系统的温度控制方法包括对被容纳在容纳部中的电池单体进行充电和放电。所述电池单体的充电和放电包括：测量二次电池充电和放电系统的内部温度；以及根据所测量的二次电池充电和放电系统的内部温度来控制是否驱动冷却部。
如上所述，传感器执行二次电池充电和放电系统的内部温度的测量。此外，基于由所述传感器测量的二次电池充电和放电系统的内部温度来控制所述冷却部的驱动。即，当二次电池充电和放电系统的内部温度高于参考温度时，驱动所述冷却部，并且当二次电池充电和放电系统的内部温度低于参考温度时，中断所述冷却部的驱动。
在此，二次电池充电和放电系统的内部温度是指二次电池充电和放电系统的内部温度或者被容纳在容纳部中的电池单体的温度。
例如，参考温度可以被设定为40℃，并且当在充电/放电过程中电池单体的温度高于40℃时，驱动所述冷却部，并且当电池单体的温度低于40℃时，中断所述冷却部的驱动。因此，由于在充电/放电过程中根据电池单体的温度来驱动冷却部，所以能够更有效地保持温度。
在根据本发明所述的二次电池充电和放电系统的温度控制方法中，在托盘中包括与最外侧电池单体的一个表面相接触的绝热垫，以防止在最外侧电池单体的一个表面上的热量的移动，使得当二次电池充电和放电系统的冷却部运行时，能够防止最外侧电池单体的温度迅速下降。因此，根据本发明所述的二次电池充电和放电系统能够使得布置在托盘中的多个电池单体之间的温度偏差最小化。
如上所述，已经参考附图和实施例更详细地描述了本发明。因此，本文中描述或在附图中示出的构造仅是本发明的一个实施例，并不代表本发明的全部技术精神，从而应当理解，可以存在能够替代提交本申请时的实施例和构造的各种等同和变型。
【附图标记的说明】
1、2、3、4：电池单体
100、200、300、400：二次电池充电和放电系统
10、110、210、310、410：托盘
120、220：绝热垫
130、330：充电和放电部
140、340、440：冷却部
141、341：鼓风机
142：副鼓风机
250：散热垫
343：穿孔板
460：传感器
470：控制器

Claims (12)

1.一种二次电池充电和放电系统，包括：
托盘，所述托盘被构造成容纳多个电池单体；
绝热垫，所述绝热垫被布置在所述托盘中，并且被布置在所述托盘与所述多个电池单体中的最外侧电池单体之间；
充电和放电部，所述充电和放电部被电连接到第一电极引线和第二电极引线，所述第一电极引线和所述第二电极引线形成在被容纳于所述托盘中的所述多个电池单体中；以及
冷却部，所述冷却部被构造成冷却被容纳在所述托盘中的所述多个电池单体，
其中，所述绝热垫被布置成与所述最外侧电池单体的一个表面接触。
2.根据权利要求1所述的二次电池充电和放电系统，其中，所述绝热垫包括选自如下材料中的一种或多种：丁腈橡胶、天然橡胶、氟橡胶、高顺式聚丁二烯橡胶(HBR)、丁苯橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶(三元乙丙橡胶(EPDM))和硅橡胶。
3.根据权利要求1所述的二次电池充电和放电系统，其中，所述绝热垫的平均厚度在1mm至20mm的范围内。
4.根据权利要求1所述的二次电池充电和放电系统，其中，所述绝热垫与所述电池单体的一个表面的80％或更多的面积接触。
5.根据权利要求1所述的二次电池充电和放电系统，其中：
在所述多个电池单体之间附加地布置有散热垫；并且
所述散热垫被布置成在所述散热垫之间置入三至十个电池单体。
6.根据权利要求1所述的二次电池充电和放电系统，其中，所述冷却部包括：
鼓风机，所述鼓风机位于所述托盘的上方；以及
n个穿孔板(n是2或更大的整数)，所述n个穿孔板位于所述鼓风机的吹送路径上，并且被形成为堆叠结构。
7.根据权利要求1所述的二次电池充电和放电系统，还包括传感器，所述传感器被构造成测量所述二次电池充电和放电系统的内部温度。
8.根据权利要求7所述的二次电池充电和放电系统，还包括控制器，所述控制器被构造成接收由所述传感器测量的所述二次电池充电和放电系统的内部温度，并且控制所述冷却部的驱动。
9.根据权利要求1所述的二次电池充电和放电系统，其中，被容纳在所述托盘中的所述多个电池单体被竖直地布置。
10.根据权利要求1所述的二次电池充电和放电系统，其中：
所述托盘具有侧表面敞开的结构；并且
所述冷却部包括副鼓风机，所述副鼓风机被构造成将冷却空气从所述托盘的侧表面吹向所述电池单体。
11.一种二次电池充电和放电系统的温度控制方法，所述温度控制方法使用根据权利要求1所述的二次电池充电和放电系统。
12.根据权利要求11所述的温度控制方法，包括对被容纳在所述托盘中的所述电池单体进行充电和放电，
其中，所述电池单体的充电和放电包括：
测量所述二次电池充电和放电系统的内部温度；以及
根据所测量的所述二次电池充电和放电系统的内部温度来控制是否驱动所述冷却部。
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