CN206364156U - 一种高能量密度的锂离子电池组加热系统 - Google Patents

一种高能量密度的锂离子电池组加热系统 Download PDF

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董博
韦水凌
耿建芳
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Abstract

本实用新型提供一种高能量密度的锂离子电池组加热系统，包括充放电控制器，所述充放电控制器两边均连接有一个温度控制器和两个需要加热的电池组，所述电池组为第一电池组和第二电池组，所述第一电池组和第二电池组并联，所述第一电池组连接有电能转化热能装置和温感线探头；所述第一电池组和充放电控制器分别与充电接头连接。本实用新型的有益效果是：1.本实用新型提高了电池在低温状态下的放电性能。2.提高了低温放电电池的能量密度。3.实施简单易行，大大降低低温电池开发成本。

Description

一种高能量密度的锂离子电池组加热系统
技术领域
本实用新型属于锂离子电池领域，涉及一种高能量密度的锂离子电池组在超低温下加热系统。
背景技术
锂离子电池由于其电压高、体积小、容量大、质量轻等优点，被广泛应用到电动车、数码类产品、电动工具、移动电源等各个领域。锂离子电池对温度比较敏感，尤其是在低温条件下，放电时容易产生锂枝晶造成短路。目前，锂离子电池在低温下工作，需对其材料、结构等进行调整，虽能满足低温要求却大大损失了电池的容量，极大地降低电池能量密度。目前电池在低温下工作有两种方式：1.采用外部加热方式。2.无任何加热系统，在低温下工作。
电池在低温下工作方式有两种：1.连接电热丝，通过外部加热方式对电池进行加热，该加热方式效率低，且电池受热不均，容易缩短电池寿命，给安全带来一系列影响。2.无任何加热系统，直接在低温下充放电，该方式使得电池放电效率低，锂离子电池在低温充电时， 锂离子在负极容易出现枝晶现象， 随着枝晶的长大， 会刺破电池正负极之间的隔膜，形成短路， 造成很大危险。
实用新型内容
本实用新型提供一种高能量密度的锂离子电池组加热系统，包括充放电控制器，所述充放电控制器两边均连接有一个温度控制器和两个需要加热的电池组，所述电池组为第一电池组和第二电池组，所述第一电池组和第二电池组并联，所述第一电池组连接有电能转化热能装置和温感线探头；所述第一电池组和充放电控制器分别与充电接头连接。
本实用新型采用以上技术方案，其优点在于，本实用新型的锂离子电池组加热系统即使在低温下也能实现对电池进行加热，既能使电池容量充分发挥，又能保证电池的寿命，保证安全。
优选的，所述第一电池组的容量为300mAh，所述第二电池组的容量为5000mAh，能量密度为650Wh/L。
本实用新型的有益效果是：1.本实用新型提高了电池在低温状态下的放电性能。2.该技术提高了低温放电电池的能量密度。3.该技术实施简单易行，大大降低低温电池开发成本。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。
图2是本实用新型一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明：
实施例1
图1为电池组加热装置结构示意图，电池组由两部分电池并联而成，一部分为低温性能非常好的小容量电池A30，容量约为300mAh，另一部分为能量密度非常高而低温性能一般的大容量电池B 40，容量约为5000mAh，能量密度达650Wh/L。温度传感器10连接在电池组上，通过对电池温度进行采样并传输给监控电路，信息反馈整理后由充放电控制系统20控制电池组的充放电。一旦达到大容量电池B 40设置的充放电温度，大容量电池B 40便开始充放电。大容量电池每完成一次充放电，监控电路便测量一次温度，若测量温度低于B设置的充放电温度，充放电控制系统20便对小容量电池A 30充电，然后小容量电池A 30放电对大容量电池B 40进行加热，使大容量电池B 40温度达到设置温度开始充放电。小容量电池A30始终保持满电状态，实现对大容量电池B 40的放电加热。
实施例2
如图2所示，包括大电池装置A、小电池组B、充放电控制系统C、温度显示装置D、充电接头E1和E2，大电池组A包含大电池组A1、电能转化热能装置A2和温感线探头A3。
小电池组B特性：低温放电性能优异，能量密度较低。
大电池组A特性：能量密度高，低温放电性能较差。
其运行方式为：在温度较低（-20℃以下）时，小电池组通过放电，大电池装置A中的电能转化热能装置A2将电能转化为热能，对大电池组A1进行加热，当监测到温度达到大电池组A1设置的放电温度时，大电池组A1开始对需电设备供电。一旦大电池组A1表面温度低于设置的放电温度，小电池组B便对大电池组A1放电加热，重复循环。当大电池组A1电用完时，可通过充电接头E1和E2对大电池组A1和小电池组B充电。其中，大电池组A1放电时可以将一部分电量给小电池组B，确保小电池组B一直有电（在大电池组A1放完电之前），能过对大电池组A1加热。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种高能量密度的锂离子电池组加热系统，其特征在于，包括充放电控制器，所述充放电控制器两边均连接有一个温度控制器和两个需要加热的电池组，所述电池组为第一电池组和第二电池组，所述第一电池组和第二电池组并联，所述第一电池组连接有电能转化热能装置和温感线探头；所述第一电池组和充放电控制器分别与充电接头连接。
2.如权利要求1所述的高能量密度的锂离子电池组加热系统，其特征在于，所述第一电池组的容量为300mAh，所述第二电池组的容量为5000mAh，能量密度为650Wh/L。
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