CN205385095U - 带升温系统的电池模块和具有该电池模块的汽车动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带升温系统的电池模块和具有该电池模块的汽车动力电池，其包括经串并联连接的若干电池单体，在所述电池模块内设有与所述若干电池单体均接触布置的电加热带，所述电加热带由通电发热元件以及位于所述通电发热元件外的包覆层构成，所述电池模块的侧部设置有与所述电加热带焊接的焊接金属片。本实用新型能够使电动汽车在全国各地的冬天都可以正常充电行驶，扩大电动汽车的使用范围，便于电动汽车开拓市场。

Description

带升温系统的电池模块和具有该电池模块的汽车动力电池

技术领域

本实用新型涉及汽车动力电池技术领域，尤其是一种带升温系统的电池模块和具有该电池模块的汽车动力电池。

背景技术

随着电动汽车的大发展，其使用范围也迅速扩大。由于各地气温的巨大差距，如何解决在北方的冬季汽车动力电池模块的升温问题也就提到了日程上。

现在的汽车动力电池尚未加装升温系统，限制了行驶地域。一般情况下，温度低于5℃锂离子电池就难于充电，低于-20℃，放电性能很差，行驶里程也低得多。

发明内容

本实用新型目的是：针对上述问题，提供一种带升温系统的电池模块和具有该电池模块的汽车动力电池，使电动汽车在全国各地的冬天都可以正常充电行驶，扩大电动汽车的使用范围，便于电动汽车开拓市场。

本实用新型的技术方案是：一种带升温系统的电池模块，包括经串并联连接的若干电池单体，在所述电池模块内设有与所述各个电池单体均接触布置的电加热带；所述电加热带由通电发热元件以及位于所述通电发热元件外的包覆层构成，所述电池模块的侧部设置有与所述电加热带焊接的焊接金属片。

本实用新型这种电池模块在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述通电发热元件为金属丝、金属布或碳纤维布，所述包覆层为玻璃纤维布或聚酯薄膜。

所述电加热带有多条，且这些电加热带以串、并联的方式组合在一起。

处于同一并联组的各个电加热带的电阻值相同。

所述电加热带之间通过光刻覆铜板连接。

所述电加热带在所述电池模块内绕电池排分布，并且每个电池单体与电加热带的接触面积相等。

所述电池单体成排布置而形成多个电池排，在任意相邻两个电池排的端部之间设有用于定位所述电加热带走向的定位喇叭口。

一种汽车动力电池，包括电池管理系统，还包括上述结构的电池模块、以及用于监测所述电池模块温度的测温元件，所述电加热带的加热电源以及所述测温元件均与所述电池管理系统相连。

作为优选，所述电加热带的加热电源为交流电或直流电，所述加热电源向所述电加热带施加的最高电压，使得电加热带的表面温度不超过60℃。

本实用新型的优点是：本实用新型在汽车动力电池模块内设置有能够对电池进行加热的电加热带，其能够在低于5℃的环境下将汽车动力电池加热到5℃以上的适于充电的温度，而后充电；同样，能够在低于-20℃的环境下预先将汽车动力电池加热到-20℃以上的适于放电的温度。从而使得电动汽车能够在全国各地的冬天都可以正常充电行驶，扩大了电动汽车的使用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中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是本实用新型实施例中电池模块的外部结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的A-A向剖视图。

其中：1-电池模块，2-电加热带，3-电池单体，4-定位喇叭口，5-焊接金属片。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本实用新型而不限于限制本实用新型的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

图1、图2和图3示出了本实用新型这种带升温系统的电池模块的一个具体实施例，与传统电池模块相同的是，其也包括纵多电池单体3，且这些电池单体3经串、并联连接成排布置而形成多个电池排，本例中所述电池单体3为圆柱形的锂离子电池。

本实施例的关键改进在于：在所述电池模块1内设有与各个电池单体3均接触布置的电加热带2。

本例中，所述电加热带2由通电发热元件以及位于所述通电发热元件外的包覆层构成。所述通电发热元件一般选用高电阻率、高熔点的金属丝、金属布或碳纤维布等电阻率较高的易弯折的导电材料，金属丝、金属布或碳纤维布的面分布尽量均匀，保障单位面积上的发热量一致。所述包覆层一般选用耐高温的织物或薄膜等绝缘材料，如玻璃纤维布或聚酯薄膜。

一个电池模块1内可以仅布置一条足够长的电加热带，也可以布置多条电加热带，并将这些电加热带2依加热电源电压和可提供的功率大小以串、并联的方式组合在一起。目的是保障在允许的时间内将各单体电池均匀升温到希望的温度。

处于同一串联组的各个电加热带的电阻值可以不同，处于同一并联组的各个电加热带的电阻值应该相同，以保障各受热面的加热功率密度一致，进而保证发热的均匀性。

本例中，电池模块1内布置有多条电加热带2，这些电加热带2之间通过用光刻覆铜板(图中未示出)制成的过渡板连接，连接可靠又美观。

所述电加热带2在所述电池模块1内绕电池排分布，并且每个电池单体3与电加热带2的接触面积相等，从而使各电池单体的受热面积均匀一致。本例中，所述电加热带2具体布置在各电池单体3之间的缝隙中。

为了方便对电加热带2供电的加热电源与电加热带2的连接，本例在电池模块1的侧部设置有与所述电加热带2焊接的焊接金属片5。

并且，为了定位电加热带2在电池模块1内的位置，使电加热带2通过电池排时居中不打折，本例中在每相邻两个电池排的端部之间设有用于定位所述电加热带2走向的定位喇叭口4。定位喇叭口4使得电加热带2在进入和引出电池模块1时始终处于两电池排之间缝隙的中央位置。

本实施例这种结构的电池模块主要用来制作汽车动力电池，此时，该汽车动力电池需设置用于监测所述电池模块温度的测温元件以及与所述测温元件相连的电池管理系统(简称BMS)，并且所述电加热带2的加热电源与所述电池管理系统相连。

工作时，测温元件实时监测电池模块1的温度，当其监测到电池模块1的温度低于5℃时就不允许电池充电，当其监测到电池模块1的温度低于-20℃时就不允许电池放电(自然也不允许电池充电)。

在上述低于5℃的低温情况下，若接入电加热带2的加热电源和电池的充电电源，电池管理系统(简称BMS)则先接通电加热带给电池模块加热，直到测得温度高于5℃，才给电池充电。达到加热温度上限时停止加热，而后维持恒温。充电完成后，如果不除掉加热电源，将继续保持恒温状态。同样，在电池低于-20℃的温度情况下，由电加热带2预先给电池升温到-20℃以上，才允许电池放电。

所述电加热带2的加热电源可以采用交流电，也可以采用直流电，但加热电源的电压不得超过允许的最高电压，以防加热元件温度太高烧坏包覆层，引起电池间短路。一般来说，每一个电加热带2内的发热元件要测出其允许的最高电流，在室温下流过此电流时，电加热带表面温度最高不可超过60℃，以免引起包覆层破坏或电池的热缩管收缩短路。测出在最高电流下，电加热带2的两端电压，定为此电加热带2允许的最高工作电压，不允许超过。

电加热带2的加热电源要经过电池模块输出插座以外的插座接入。

当然，上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带升温系统的电池模块，包括经串并联连接的若干电池单体(3)，

其特征在于：在所述电池模块(1)内设有与所述若干电池单体(3)均接触布置的电加热带(2)；

所述电加热带(2)由通电发热元件以及位于所述通电发热元件外的包覆层构成，所述电池模块(1)的侧部设置有与所述电加热带(2)焊接的焊接金属片(5)。

2.根据权利要求1所述的带升温系统的电池模块，其特征在于：所述通电发热元件为金属丝、金属布或碳纤维布，所述包覆层为玻璃纤维布或聚酯薄膜。

3.根据权利要求1所述的带升温系统的电池模块，其特征在于：所述电加热带(2)有多条，且这些电加热带(2)以串、并联的方式组合在一起。

4.根据权利要求3所述的带升温系统的电池模块，其特征在于：处于同一并联组的各个电加热带的电阻值相同。

5.根据权利要求3所述的带升温系统的电池模块，其特征在于：所述电加热带(2)之间通过光刻覆铜板连接。

6.根据权利要求1所述的带升温系统的电池模块，其特征在于：所述电加热带(2)在所述电池模块(1)内绕电池排分布，并且每个电池单体(3)与电加热带(2)的接触面积相等。

7.根据权利要求1所述的带升温系统的电池模块，其特征在于：所述电池单体(3)成排布置而形成多个电池排，在任意相邻两个电池排的端部之间设有用于引导电加热带(2)走向的定位喇叭口(4)。

8.一种汽车动力电池，包括电池管理系统，其特征在于：还包括如权利要求1～7中任一所述的电池模块、以及用于监测所述电池模块温度的测温元件，所述电加热带(2)的加热电源以及所述测温元件均与所述电池管理系统相连。

9.根据权利要求8所述的汽车动力电池，其特征在于：所述电加热带(2)的加热电源为交流电或直流电，所述加热电源向所述电加热带(2)施加的最高电压，使得电加热带(2)的表面温度不超过60℃。