CN202127062U - 锂离子动力电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种锂离子动力电池，旨在提供一种结构简单、制作方便、冷却效率高的锂离子动力电池。该锂离子动力电池包括电池箱（1）和设置在所述电池箱（1）内由多个单体锂离子动力电池（2）组成的电池组和对所述电池组进行管理的电池管理系统，所述电池管理系统包括中央控制器（10）、温度管理装置（11），所述温度管理装置（11）包括相变材料PCM（3）、导热体（4），所述导热体（4）包裹在所述多个单体锂离子动力电池（2）外，所述相变材料PCM（3）填充在所述导热体（4）与所述电池箱（1）之间。本实用新型可广泛应用与动力电池领域。

Description

锂离子动力电池
技术领域
本实用新型涉及一种锂离子动力电池。
背景技术
目前，大容量的锂离子动力电池已广泛应用于军用或民用，由于动力电池在高温的情况下可能导致电池内部发生剧烈的反映，如果热量产生大量的热，若热量来不及散失而在电池内部迅速聚集，可能会出现漏液、放气、冒烟等现象、严重时电池会发生剧烈燃烧且爆炸，因此，合理有效的电池管理系统（BMS）是动力电池商业化的关键技术，一般而言，电池管理系统主要功能有容量预测SOC、过流/过压/温度保护、自动充电控制、充电均衡、自检报警、通讯功能等,在电池的温度保护上，采用强制风冷却、液体冷却的方式已经被证明是有效的，然而，该类系统由于需要风机、泵、换热器、管线及其他附件而结构庞大复杂，在相同体积的情况下，其电池能量、电池功率密度和能量密度均不佳，另一方面，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，如果温度过低，小于锂电池的工作温度范围，车辆就会无法启动。
实用新型内容
本实用新型所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、制作方便、冷却效率高的锂离子动力电池。
本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括电池箱和设置在所述电池箱内由多个单体锂离子动力电池组成的电池组和对所述电池组进行管理的电池管理系统，所述电池管理系统包括中央控制器、温度管理装置，所述温度管理装置包括相变材料PCM、导热体，所述导热体包裹在所述多个单体锂离子动力电池外，所述相变材料PCM填充在所述导热体与所述电池箱之间。
所述温度管理装置还包括与所述中央控制器电连接的加热装置，所述加热装置为加热丝，所述加热丝嵌入在所述相变材料PCM内与所述导热体相接触。
所述导热丝设有四个，分别位于所述导热体的前、后、左、右四侧。
所述温度管理装置还包括与所述中央控制器电连接的加热装置，所述加热装置为加热套，所述加热套包裹设置在所述多个单体锂离子动力电池的外侧。
所述温度管理装置还包括与所述中央控制器电连接的加热装置，所述加热装置为加热套，所述加热套部分包裹在所述导热体的外侧。
本实用新型的有益效果是：由于本实用新型包括电池箱和设置在所述电池箱内由多个单体锂离子动力电池组成的电池组和对所述电池组进行管理并与的电池管理系统，所述电池管理系统包括中央控制器、温度管理装置，所述温度管理装置包括相变材料PCM、导热体，所述导热体包裹在所述多个单体锂离子动力电池外，所述相变材料PCM填充在所述导热体与所述电池箱之间，通过所述相变材料PCM的根据温度变化的相变过程，即可吸收电池产生的热量，同时较少所述电池组的温度变化，这样的系统与传统的冷却方式相比，其结构简单、生产工艺简单、在相同体积下具有比较高的电池能量、电池功率密度和能量密度且冷却效率高，而且，所述相变材料PCM还可储存热量，能保证电池在一定的低温环境下工作。
由于所述温度管理装置还包括与所述中央控制器电连接的加热装置，所述中央控制器可控制所述加热装置对所述电池组进行加热，保证电池在低温的环境下也能正常工作，所以本实用新型能在低温环境下工作。
附图说明
图1是本实用新型电池管理系统的结构示意图；
图2是本实用新型实施例一的结构示意图；
图3是本实用新型实施例二的结构示意图；
图4是本实用新型实施例三的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1、图2所示，本实施例包括电池箱1、多个单体锂离子动力电池2组成的电池组、电池管理系统，所述电池组、所述电池管理系统均设置在所述电池箱1的内部，所述多个单体锂离子动力电池2串联或并联设置，所述电池管理系统包括中央控制器10、温度管理装置11、温度检测装置12、充电装置13、放电装置14，所述温度管理装置11、所述温度检测装置12、所述充电装置13、所述放电装置14均与所述中央控制器10电连接，所述温度管理装置11包括相变材料PCM3、导热体4、加热装置，所述导热体4包裹在所述多个单体锂离子动力电池2外，所述相变材料PCM3填充在所述导热体4与所述电池箱1之间，所述加热装置为加热丝5，所述加热丝5嵌入在所述相变材料PCM3内且与所述导热体4相接触，所述加热丝5设置有四个，分别位于所述导热体4的前后左右侧，所述导热体4为纵横交错呈网格状排列的导热丝，所述相变材料PCM3包括无机PCM、有机PCM和复合PCM三类，其中，无机类PCM主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等；有机类PCM主要包括石蜡、醋酸和其他有机物；复合PCM为有机PCM和无机PCM的复合体，它既能有效克服单一的无机物或有机物相变储热材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果以及拓展其应用范围，在本申请中，所述相变材料PCM3优选石蜡，通过所述相变材料PCM的根据温度变化的相变过程，即可吸收电池产生的热量，同时较少所述电池组的温度变化，这样的系统与传统的冷却方式相比，其结构简单、生产工艺简单、在相同体积下具有比较高的电池能量、电池功率密度和能量密度且冷却效率高。
当所述温度检测装置12检测到得温度低于锂离子电池工作温度的下限时，所述中央控制器10会控制所述充电装置13与所述放电装置14停止工作，控制所述加热装置进行加热，所述加热装置工作时所产生的热量通过所述导热体4传递给所述多个单体锂离子动力电池2，所述所述多个单体锂离子动力电池2的工作温度会慢慢上升，当温度升至其正常的工作范围内时，所述中央控制器10控制所述加热装置停止加热，所述充电装置13与所述放电装置14开始工作，如此循环操作，有效的保证本实施例在低温环境下能正常的充放电。
实施例二：
如图1、图3所示，本实施例与实施例一大致相同，不同的是所述加热装置为加热套6，所述加热套6为电阻式加热器，其厚度为1mm，制成所述加热套6的加热膜采用多种耐高温有机材料、高分子材料、碳素及耐高温纤维复合而成，其与金属加热丝相比，具有柔软、耐折、耐腐蚀、发热快、发热均匀、节能、绝缘、透气等特点，可保证所述电池在10分钟内从低温升至正常工作温度。
实施例三：
如图1、图4所示，本实施例与实施例二基本上相同，不同的是本实施例中的所述加热套6的数量与所述若干个单体锂离子动力电池2的数量一致，所述加热套6分别包裹在单个电池上，这样的方式能使所述若干个单体锂离子动力电池2的发热更均匀。
本实用新型可广泛应用于动力电池领域。

Claims (5)

1.一种锂离子动力电池，它包括电池箱（1）和设置在所述电池箱（1）内由多个单体锂离子动力电池（2）组成的电池组和对所述电池组进行管理的电池管理系统，所述电池管理系统包括中央控制器（10）、温度管理装置（11），其特征在于：所述温度管理装置（11）包括相变材料PCM（3）、导热体（4），所述导热体（4）包裹在所述多个单体锂离子动力电池（2）外，所述相变材料PCM（3）填充在所述导热体（4）与所述电池箱（1）之间。
2.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于：所述温度管理装置（11）还包括与所述中央控制器（10）电连接的加热装置，所述加热装置为加热丝（5），所述加热丝（5）嵌入在所述相变材料PCM（3）内与所述导热体（4）相接触。
3.根据权利要求2所述的锂离子动力电池，其特征在于：所述导热丝（5）设有四个，分别位于所述导热体（4）的前、后、左、右四侧。
4.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于：所述温度管理装置（11）还包括与所述中央控制器（10）电连接的加热装置，所述加热装置为加热套（6），所述加热套（6）包裹设置在所述多个单体锂离子动力电池（2）的外侧。
5.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于：所述温度管理装置（11）还包括与所述中央控制器（10）电连接的加热装置，所述加热装置为加热套（6），所述加热套（6）部分包裹在所述导热体（4）的外侧。
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