CN202308227U - 一种适应低温环境的电池组合 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适应低温环境的电池组合，包括锂电池，所述锂电池之间设置有供热电池；该电池组合采用供热电池作为热源，由于供热电池可在低温条件下进行大倍率充放电，在大倍率充放电过程中，会产生的一定的热量，这些电池产生的热量传到锂电池表面，即可实现对锂电池的加热，实现在外部低温环境下正常工作，而且供热电池本身能够提供一定的能量，具有良好的实用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池的技术，特别是一种适应低温环境的电池组合。
背景技术
锂离子电池是一种常用的充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，目前状态下锂离子二次电池一般选用磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、改性锰酸锂作正极，一般选用石墨作为负极，碳酸酯类盐作为电解液。锂离子二次电池具有能量密度高、循环安全性能高、体积小环保等优势，但在低温下如低于0度时，电池不能支持充电，且放电平台及容量受到较大的影响，给电池的使用带来较大的制约。低温性能不好的主要的原因是因为：1）电解液离子电导率变小，2）电极/电解液界面阻抗，3）电极内电荷传递阻抗增大，4）负极内扩散速度下降。低温情况下，石墨负极会存在脱嵌锂的不对称反应，-20℃时锂离子的脱出速度明显比嵌入速度快，表现出锂离子难嵌入石墨负极。为解决这个问题，如果在电池外配置加热装置，成本较高较难实现。因此有必要开发新的技术以解决上述在低温条件下工作不正常的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供适应低温环境的电池组合。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种适应低温环境的电池组合，包括锂电池,所述锂电池上设有供热电池。
其中作为优选项，所述锂电池至少为两层，供热电池设置在锂电池之间。
为了进一步缓解热量的流失，所述锂电池和供热电池的外侧设置有保暖层。
为了保证供热的效果，所述供热电池为镍氢电池、镍镉电池、钛酸锂电池、铅酸电池中的任意一种。
本实用新型的有益效果是：该电池组合采用供热电池作为热源，由于供热电池可在低温条件下进行大倍率充放电，在大倍率充放电过程中，会产生的一定的热量，这些电池产生的热量传到锂电池表面，即可实现对锂电池的加热，实现在外部低温环境下正常工作，而且供热电池本身能够提供一定的能量，具有良好的实用价值。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的立体图；
图2是采用供热电池与锂电池组合后在0℃环境下对其进行充放电实验的曲线图；
图3是对没有采用供热电池的锂电池在0℃环境下进行充放电实验的曲线图；
图4是采用供热电池与锂电池组合后在-20℃环境下对其进行放电实验的曲线图；
图5是对没有采用供热电池的锂电池在-20℃环境下进行放电实验的曲线图。
具体实施方式
参照图1。一种适应低温环境的电池组合，包括锂电池1,所述锂电池1上设有供热电池2；所述锂电池1至少为两层，供热电池2设置在锂电池1之间。其中所述供热电池2为可以在低温条件下进行大倍率充放电的电池，锂电池1和供热电池2之间可以相互独立工作，也可采取并联组合。作为一个优选项，所述供热电池2为镍氢电池。此外，供热电池2还可采用镍镉电池、铅酸电池、钛酸锂电池、镍钴锰酸锂电池等，也可实现类似的效果。
所述锂电池1和供热电池2的外侧设置有保暖层3，可起到缓解热量的散失的作用，所述保暖层3以PVC为宜。
本实用新型的实际效果可通过以下两个实验验证：
实验1
1.参照图1。锂电池1和供热电池2采取并联的方式。其中锂电池1为5S的磷酸铁锂电池，供热电池2为2P12S的镍氢电池；
2.将组装后的电池组置于0℃环境中，首先对供热电池2进行3C充放电循环，同时测定锂电池1表面温度，其中锂电池1表面温度可达10～13℃，待温度稳定后，对锂电池1进行1C充电；
3.然后用4A的电流对并联电池组进行放电，放电至12V（上述实验步骤的曲线效果图如图2所示）；
4.同时作对比实验，没有供热电池2供热情况下的锂电池1进行1C充放电性能（其实验步骤的效果图如图3所示）。
其中供热电池2充放电方式为：
a.把电池搁置1min；
b:按照3C容量将电池放电至12.0V；
c:把电池搁置1min；
d:按照3C容量充电30min,限制电压为18.25V；
e:把电池搁置1min；
f:按照3C容量放电至12.0V截止；
g循环。
锂电池1充放电制度：
a.把电池搁置1min；
b:按照1C容量将电池放电至12.0V；
c:把电池搁置1min；
d:按照1C容量恒流恒压充电,限制电压为18.25V，截止电流为0.02C；
e:把电池搁置1min；
f:按照1C容量放电至12.0V截止。
经实验对比（图2与图3进行对比），本实用新型0℃环境下，其效率最高可提高50%。
实验2
1.锂电池1设置为5590222PM1H4RSE(4P2S)的镍钴锰酸锂电池，供热电池2设置为7090222PTH4RSE(3S)的钛酸锂电池，锂电池1和供热电池2采取并联的方式，容量为25300mAh；
2.将电池组进行常温0.5C充电至8.4V，然后进行恒压充电截止电流为0.02C；
3.将电池组置于-20℃环境中进行2C放电至4.5V（上述实验步骤的曲线效果图如图4所示）；
4.同时作对比实验，单独测试锂电池1在-20℃环境下的2C放电性能（其实验步骤的效果图如图5所示）。
经实验对比（图4与图5进行对比），本实用新型-20℃环境下，其效率同样最高可提高50%。
本实用新型采用供热电池2作为热源，由于供热电池2可在低温条件下进行大倍率充放电，在大倍率充放电过程中，会产生的一定的热量，这些电池产生的热量传到锂电池1表面，即可实现对锂电池1的加热，实现在外部低温环境下正常工作，而且供热电池2本身能够提供一定的能量，具有良好的实用价值。
Claims (4)
1.一种适应低温环境的电池组合，其特征在于：包括锂电池（1）,所述锂电池（1）上设有供热电池（2）。
2.根据权利要求1所述的一种适应低温环境的电池组合，其特征在于：所述锂电池（1）至少为两层，供热电池（2）设置在锂电池（1）之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种适应低温环境的电池组合，其特征在于：所述锂电池（1）和供热电池（2）的外侧设置有保暖层（3）。
4.根据权利要求1所述的一种适应低温环境的电池组合，其特征在于：所述供热电池（2）为镍氢电池、镍镉电池、钛酸锂电池、铅酸电池中的任意一种。
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| CN 201120427847 CN202308227U (zh) | 2011-11-02 | 2011-11-02 | 一种适应低温环境的电池组合 |
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