CN207925632U - 锂电池组及充电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锂电池组及充电设备，涉及充电设备的技术领域，锂电池组包括加热装置、电池组壳体、连接导线以及电芯模组；电芯模组设置在电池组壳体的内部；连接导线的一端与电芯模组连接，另一端用于与外部负载连接；加热装置用于向电芯模组提供热量；电芯模组包括多个18650锂电芯，多个18650锂电芯相互连接。在低温情况下，加热装置向电芯模组提供热量，令电芯模组处于适宜温度中工作，从而令锂电池组能够在低温环境下正常工作和充电，保证了高功率密度、充放电次数的要求。另外，18650锂电芯的单位密度的容量很大，在工作中的稳定性能较好，这样能够提高锂电池组的性能，延长使用寿命。

Description

锂电池组及充电设备

技术领域

本实用新型涉及充电设备技术领域，尤其是涉及一种锂电池组及充电设备。

背景技术

锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着二十世纪末微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。

作为动力电池的锂电池的工作性能和寿命受环境温度的影响很大，限制了锂电池的使用范围。目前锂电池组的电芯基本满足-25℃环境条件下的要求，但很难以满足军用装备的低温工作，低温充电，高功率密度、充放电次数等要求。例如：在-40℃～-25℃环境温度下，以0.2C电流放电，锂电池组放电容量不低于额定值的80％，且锂电池组经+60℃及-50℃环境温度贮存后，能够正常放出额定容量的90％还不出现异常情况的要求。

因此，对锂电池的冷热特性研究及冷热管理系统的开发有着重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂电池组及充电设备，以改善了现有技术中存在的锂电池组无法适应低温情况，适用范围较小的技术问题。

本实用新型提供的锂电池组，包括加热装置、电池组壳体、连接导线以及电芯模组；电芯模组设置在电池组壳体的内部；连接导线的一端与电芯模组连接，另一端用于与外部负载连接；加热装置用于向电芯模组提供热量；电芯模组包括多个18650锂电芯，多个18650锂电芯相互连接。

进一步的，电芯模组包括多个并联模组；多个并联模组串联连接；每个并联模组均包括多个18650锂电芯，多个18650锂电芯并联连接；加热装置包括多个电热膜，多个电热膜均设置在电池组壳体的内部，且多个电热膜分别设置在相邻的两个并联模组之间，相邻的两个电热膜之间首尾相连。

进一步的，加热装置包括碳纤维发热布以及供电机构；碳纤维发热布设置在电池组壳体的内部，且碳纤维发热布围设在电芯模组的外部；碳纤维发热布与供电机构连接。

进一步的，加热装置还包括温度传感器和控制器；供电机构和控制器均设置在电池组壳体的外部，温度传感器设置在电池组壳体的内部；温度传感器和供电机构均与控制器电连接；温度传感器用于检测电池组壳体内部的温度，然后将检测到的温度数据传输给控制器；当该温度数据低于预设温度值时，控制器控制供电机构向碳纤维发热布供电。

进一步的，锂电池组还包括第一固定支架和第二固定支架；第一固定支架和第二固定支架均设置在电池组壳体的内部；电芯模组被夹设在第一固定支架和第二固定支架之间。

进一步的，锂电池组还包括绝缘层；绝缘层设置在电池组壳体和电芯模组之间。

进一步的，电池组壳体包括上盖板、下盖板以及固定框；上盖板与下盖板对应设置在固定框两侧的开口处；上盖板和下盖板均与固定框可拆卸地固定连接。

进一步的，上盖板与下盖板均与固定框螺栓连接。

进一步的，上盖板与固定框的连接处设置有第一密封圈；下盖板与固定框的连接处设置有第二密封圈。

进一步的，本实用新型还提供了一种充电设备，充电设备包括多个锂电池组。

本实用新型提供的锂电池组，包括加热装置、电池组壳体、连接导线以及电芯模组。在低温情况下，加热装置向电芯模组提供热量，令电芯模组处于适宜温度中工作，从而令锂电池组能够在低温环境下正常工作和充电，保证了高功率密度、充放电次数的要求。另外，18650锂电芯的单位密度的容量很大，在工作中的稳定性能较好，这样能够提高锂电池组的性能，延长使用寿命。

由上可知，加热装置和18650锂电芯的设置能够令锂电池组满足在低温环境下正常工作，适应性较强，从而扩大了锂电池组的使用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的锂电池组的结构示意图；

图2为图1所示的锂电池组的爆炸图；

图3为并联模组和电热膜相配合的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的锂电池组的部分结构示意图。

图标：1-加热装置；2-电池组壳体；3-连接导线；4-电芯模组；5-18650锂电芯；6-第一固定支架；7-第二固定支架；8-绝缘层；9-上盖板；10-电热膜；11-固定框；12-固定螺栓；13-第一密封圈；14-把手；15-电芯连接片；16-电池管理系统；17-并联模组。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的锂电池组的结构示意图；图2为图1所示的锂电池组的爆炸图；图3为并联模组和电热膜相配合的结构示意图；如图1、图2以及图3所示，本实施例提供的锂电池组，包括加热装置1、电池组壳体2、连接导线3以及电芯模组4；电芯模组4设置在电池组壳体2的内部；连接导线3的一端与电芯模组4连接，另一端用于与外部负载连接；加热装置1用于向电芯模组4提供热量；电芯模组4包括多个18650锂电芯5，多个18650锂电芯5相互连接。

其中，连接导向为两个，分别连接电芯模组4的正极和负极。

进一步的，电池组壳体2的外部设置有把手14。在使用过程中，使用者可以手提把手14从而携带或者移动锂电池组。

进一步的，加热装置1可以包括介质和加热机构。介质填充在电池组壳体2的内部，电芯模组4浸设在介质中，加热机构用于向介质提供热量。在使用过程中，当外部环境的温度较低时，使用者打开加热机构令其对介质进行加热，介质温度升高后，为电芯模组4提供较佳地使用温度，从而扩大锂电池组的适用范围。

进一步的，电池组壳体2的内壁上设置有防水层。这样能够防止电池组壳体2内部的介质流出。

进一步的，18650是指：直径18毫米，长65毫米。

本实施例提供的锂电池组，包括加热装置1、电池组壳体2、连接导线3以及电芯模组4。在低温情况下，加热装置1向电芯模组4提供热量，令电芯模组4处于适宜温度中工作，从而令锂电池组能够在低温环境下正常工作和充电，保证了高功率密度、充放电次数的要求。另外，18650锂电芯5的单位密度的容量很大，在工作中的稳定性能较好，这样能够提高锂电池组的性能，延长使用寿命。

由上可知，加热装置1和18650锂电芯5的设置能够令锂电池组满足在低温环境下正常工作，适应性较强，从而扩大了锂电池组的使用范围。

如图3所示，在上述实施例的基础上，进一步的，电芯模组4包括多个并联模组17；多个并联模组17串联连接；每个并联模组17均包括多个18650锂电芯5，多个18650锂电芯5并联连接；加热装置1包括多个电热膜10，多个电热膜10均设置在电池组壳体2的内部，且多个电热膜10分别设置在相邻的两个并联模组17之间，相邻的两个电热膜10之间首尾相连。

其中，多个18650锂电芯5用电芯连接片15通过电阻焊将18650锂电芯5的正极和负极分别焊接，形成并联模组17。

进一步的，多个并联模组17利用电芯连接片15串联焊接，形成电芯模组4。

本实施例中，在使用过程中，多个电热膜10能够向多个并联模组17提供热量，从而令其在适宜温度中工作，提高工作效率和性能，延长使用寿命。多个电热膜10首尾相连并与多个并联模组17间隔设置的方式，能够令多个并联模组17受热更加均匀。

在上述实施例的基础上，进一步的，加热装置1包括碳纤维发热布以及供电机构；碳纤维发热布设置在电池组壳体2的内部，且碳纤维发热布围设在电芯模组4的外部；碳纤维发热布与供电机构连接。

其中，电池组壳体2的外壁上设置有隔热层。这样能够避免碳纤维发热布散发的热量传递到电池组壳体2的外部，减少热量的损失。

进一步的，供电机构可以包括太阳能电池板和蓄电池。太阳能电池板通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能，并提供给蓄电池蓄电。这种设置更加节能环保。

本实施例中，加热装置1包括碳纤维发热布以及供电机构。在低温状态下，供电机构向碳纤维发热布供电，碳纤维发热布围设在电芯模组4的外部，向电芯模组4提供热量，令其处于适宜温度中工作，从而令锂电池组能够在低温环境下正常工作和充电，保证了高功率密度、充放电次数的要求。

在上述实施例的基础上，进一步的，加热装置1还包括温度传感器和控制器；供电机构和控制器均设置在电池组壳体2的外部，温度传感器设置在电池组壳体2的内部；温度传感器和供电机构均与控制器电连接；温度传感器用于检测电池组壳体2内部的温度，然后将检测到的温度数据传输给控制器；当该温度数据低于预设温度值时，控制器控制供电机构向碳纤维发热布供电。

其中，温度传感器与电池组壳体2的内壁可拆卸地固定连接。

进一步的，预设温度值是指：当电池组壳体2内部的温度达到该温度时，电池模组的使用性能较佳。

本实施例中，加热装置1还包括温度传感器和控制器。在使用过程中，温度传感器将检测到的电池组壳体2内部的温度数据传输给控制器，当温度数据低于与设温度值时，表明电池组壳体2内部的温度不利于电芯模组4正常使用，控制器控制供电机构向碳纤维发热布供电，从而提高电池组壳体2内部的温度。温度传感器和控制器的设置能够更精确的控制电池组壳体2内部的温度，更加自动化。

图4为本实用新型实施例提供的锂电池组的部分结构示意图；如图2和图4所示，在上述实施例的基础上，进一步的，锂电池组还包括第一固定支架6和第二固定支架7；第一固定支架6和第二固定支架7均设置在电池组壳体2的内部；电芯模组4被夹设在第一固定支架6和第二固定支架7之间。

其中，第一固定支架6和第二固定支架7采用阻燃ABS材料制成。ABS是指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。ABS材料具有优良的综合物理和机械性能，抗冲击性、耐热性、耐低温型、耐化学药品性及电气性能优良，材料综合性能较高。

本实施例中，第一固定支架6和第二固定支架7的设置能够起到支撑和保护电芯模组4的作用，并且承载了集隔离、绝缘以及保证尺寸等作用，保证了锂电池组良好的散热性、稳定性以及绝缘性。

如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，锂电池组还包括绝缘层8；绝缘层8设置在电池组壳体2和电芯模组4之间。

其中，绝缘层8可以包括多个绝缘板。多个绝缘板连接围设的形状应与电池组壳体2的形状相同。这样能够节约电池组壳体2内部的空间。

进一步的，绝缘板可选用环氧玻璃纤维板。

进一步的，锂电池组还包括电池管理系统16。电池管理系统16与电池模组连接，其保护、均衡、通信和显示功能能够保证锂电池组安全可靠地运行。

本实施例中，在使用过程中，绝缘层8能够隔离电池组壳体2和锂电池模组，起到绝缘防护的作用，保障设备的使用安全。

如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，电池组壳体2包括上盖板9、下盖板以及固定框11；上盖板9与下盖板对应设置在固定框11两侧的开口处；上盖板9和下盖板均与固定框11可拆卸地固定连接。

其中，上盖板9和下盖板可均与固定框11卡扣连接。

本实施例中，上盖板9和下盖板均与固定框11可拆卸地固定连接的设置，能够方便使用者拆装，对电池组壳体2的内部结构件进行更换或者维修。

如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，上盖板9与下盖板均与固定框11螺栓连接。

其中，电池组壳体2还包括多个固定螺栓12；上盖板9、下盖板以及固定框11上对应设置有多个用与穿设固定螺栓12的螺栓孔。

本实施例中，螺栓连接的方式能够方便使用者拆装，并且操作简单，成本较低。

如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，上盖板9与固定框11的连接处设置有第一密封圈13；下盖板与固定框11的连接处设置有第二密封圈。

本实施例中，由于连接处存在缝隙，第一密封圈13和第二密封圈分别用与填充上盖板9和固定框11之间的缝隙，以及下盖板和固定框11之间的缝隙。第一密封圈13和第二密封圈能够起到密封作用，防止电池组壳体2内部热量的散失，也能够防止外部液体等污染物进入电池组壳体2的内部，提高锂电池组的性能，保证使用安全。

在上述实施例的基础上，进一步的，本实用新型实施例还提供了一种充电设备，充电设备包括多个锂电池组。

本实施例中，充电设备具有多个上述的锂电池组，在使用过程中，使用者可根据实际情况令外部负载与多个锂电池组连接。其他效果与锂电池组的效果相同，不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种锂电池组，其特征在于，包括：加热装置、电池组壳体、连接导线以及电芯模组；

所述电芯模组设置在所述电池组壳体的内部；所述连接导线的一端与所述电芯模组连接，另一端用于与外部负载连接；所述加热装置用于向所述电芯模组提供热量；所述电芯模组包括多个18650锂电芯，多个所述18650锂电芯相互连接。

2.根据权利要求1所述的锂电池组，其特征在于，所述电芯模组包括多个并联模组；

多个所述并联模组串联连接；每个所述并联模组均包括多个所述18650锂电芯，多个所述18650锂电芯并联连接；

所述加热装置包括多个电热膜，多个所述电热膜均设置在所述电池组壳体的内部，且多个所述电热膜分别设置在相邻的两个所述并联模组之间，相邻的两个所述电热膜之间首尾相连。

3.根据权利要求1所述的锂电池组，其特征在于，所述加热装置包括碳纤维发热布以及供电机构；

所述碳纤维发热布设置在所述电池组壳体的内部，且所述碳纤维发热布围设在所述电芯模组的外部；所述碳纤维发热布与所述供电机构连接。

4.根据权利要求3所述的锂电池组，其特征在于，所述加热装置还包括温度传感器和控制器；

所述供电机构和所述控制器均设置在所述电池组壳体的外部，所述温度传感器设置在所述电池组壳体的内部；所述温度传感器和所述供电机构均与所述控制器电连接；所述温度传感器用于检测所述电池组壳体内部的温度，然后将检测到的温度数据传输给所述控制器；当该温度数据低于预设温度值时，所述控制器控制所述供电机构向所述碳纤维发热布供电。

5.根据权利要求1所述的锂电池组，其特征在于，还包括第一固定支架和第二固定支架；

所述第一固定支架和所述第二固定支架均设置在所述电池组壳体的内部；所述电芯模组被夹设在所述第一固定支架和所述第二固定支架之间。

6.根据权利要求1所述的锂电池组，其特征在于，还包括绝缘层；

所述绝缘层设置在所述电池组壳体和所述电芯模组之间。

7.根据权利要求1所述的锂电池组，其特征在于，所述电池组壳体包括上盖板、下盖板以及固定框；

所述上盖板与所述下盖板对应设置在所述固定框两侧的开口处；所述上盖板和所述下盖板均与所述固定框可拆卸地固定连接。

8.根据权利要求7所述的锂电池组，其特征在于，所述上盖板与所述下盖板均与所述固定框螺栓连接。

9.根据权利要求7所述的锂电池组，其特征在于，所述上盖板与所述固定框的连接处设置有第一密封圈；所述下盖板与所述固定框的连接处设置有第二密封圈。

10.一种充电设备，其特征在于，包括多个如权利要求1-9任一项所述的锂电池组。