CN208298889U

CN208298889U - 安全低温锂电池组

Info

Publication number: CN208298889U
Application number: CN201820723396.6U
Authority: CN
Inventors: 林娜
Original assignee: Liaoning Yun Feng Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Liaoning Yun Feng Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2018-05-15
Filing date: 2018-05-15
Publication date: 2018-12-28
Anticipated expiration: 2028-05-15

Abstract

本实用新型提出一种安全低温锂电池组，纵隔层和横隔层与外壳内壁固定，下端与外壳间留第一过风间隙；纵隔层与横隔层形成电池腔，下方外壳设卡接座，内设锂电池单体，卡合于卡接座上，与外壳底壁间留第二过风间隙；外壳侧壁设通风口；外壳底壁设风扇；纵隔层和横隔层填充相变储热介质；锂电池单体与外壳间设电加热片；锂电池单体上设正极耳、负极耳、温度传感器、正极母线和负极母线；锂电池单体上设绝缘层、隔热层和电路板；正极母线接正极导柱，顶盖设正极绝缘螺柱并螺合正极绝缘螺帽，正极导柱穿通正极绝缘螺柱并设正极下接片；正极绝缘螺帽设正极连接柱和正极上接片；负极结构相同。本实用新型可以在低温环境使用，节约电能，避免非正常放电。

Description

安全低温锂电池组

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体是一种安全低温锂电池组。

背景技术

锂电池是新一代的储能电源，由锂金属或锂合金作为负极材料，广泛应用在目前的工业生产中，尤其是在新能源汽车、电网储能、特种车、通信基站等领域有很大的应用前景。它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。而对于一般的锂电池而言，都有一个最佳工作的温度范围，高于或低于这个温度范围，都会影响电池的充放电效率，而且对电池的损害加重，影响电池内的化学平衡，导致电池材料的性能退化，降低电池的使用寿命。

因此，如何提高锂电池的低温性能，保证锂电池在低温下依然可以有较好的工作性能，是目前锂电池的应用中急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提出一种安全低温锂电池组，解决了现有技术中锂电池低温性能不佳的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种安全低温锂电池组，包括外壳和顶盖，所述顶盖设于所述外壳的上端；

所述外壳内设置有纵隔层和横隔层，所述纵隔层与所述横隔层的两端与所述外壳的内壁固定，所述纵隔层与所述横隔层的下端与所述外壳的底壁之间留有第一过风间隙；

所述纵隔层与所述横隔层相互交错形成若干电池腔；每个所述电池腔下方的所述外壳的底壁上设置有卡接座；所述电池腔内容置有锂电池单体，所述锂电池单体的下端具有与所述卡接座匹配的卡接槽，所述锂电池单体卡合于所述卡接座上，所述锂电池单体的下端与所述外壳的底壁之间留有第二过风间隙；所述第二过风间隙与所述第一过风间隙连通；

所述外壳的侧壁下端设置有与所述第二过风间隙连通的通风口；所述外壳的底壁上设置有风扇；

所述纵隔层和横隔层为中空结构，内部填充有相变储热介质；

所述锂电池单体与所述外壳的侧壁之间设置有电加热片；

所述锂电池单体的上方设置有正极耳、负极耳和温度传感器，各所述正极耳与正极母线连接，各所述负极耳与负极母线连接；

所述锂电池单体的上方和所述纵隔层和横隔层的上方设置有绝缘层，所述绝缘层将所述温度传感器、正极耳、负极耳、正极母线和负极母线覆盖；

所述绝缘层的上方设置有隔热层，所述隔热层的上方设置电路板；

所述电路板与所述温度传感器、风扇和电加热片电连接；所述电路板上设有控制器，所述控制器根据所述温度传感器的感测信号来控制所述风扇和电加热片的工作；

所述电路板与所述正极母线和负极母线电连接；

所述正极母线连接有正极导柱，所述正极导柱由所述绝缘层穿出至所述顶盖的上方，所述正极导柱外侧包裹有正极绝缘套；所述顶盖的上端设置有正极绝缘螺柱，所述正极导柱由下至上穿通过所述正极绝缘螺柱，所述正极导柱的顶端设置正极下接片；所述正极绝缘螺柱上螺合有正极绝缘螺帽，所述正极绝缘螺帽的上端设置有正极连接柱，所述正极连接柱的下端穿过所述正极绝缘螺帽，所述正极绝缘螺帽的下端设置有与所述正极连接柱连接的正极上接片；

所述负极母线连接有负极导柱，所述负极导柱由所述绝缘层穿出至所述顶盖的上方，所述负极导柱外侧包裹有负极绝缘套；所述顶盖的上端设置有负极绝缘螺柱，所述负极导柱由下至上穿通过所述负极绝缘螺柱，所述负极导柱的顶端设置负极下接片；所述负极绝缘螺柱上螺合有负极绝缘螺帽，所述负极绝缘螺帽的上端设置有负极连接柱，所述负极连接柱的下端穿过所述负极绝缘螺帽，所述负极绝缘螺帽的下端设置有与所述负极连接柱连接的负极上接片。

进一步地，所述卡接座为长方体形的凸块，所述卡接槽为长方体形的凹槽。

进一步地，所述风扇位于所述第一过风缝隙处。

进一步地，所述外壳的侧壁的上端设置有陷槽，所述电加热片的上端设置有固定条，所述固定条的一侧容置于所述陷槽内，另一侧位于所述锂电池单体上方。

进一步地，所述电加热片为硅胶加热器。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型结构简单，设计合理；在锂电池单体与外壳之间设置电加热片，在锂电池单体上设置温度传感器，控制器可根据锂电池单体的温度来选择启动电加热片进行加热还是启动风扇进行降温，以使得锂离子电池保持在合适的工作温度范围内，保证在低温环境中仍能正常工作；本实用新型采用锂电池组自身的电量为电路板等器件供电，纵隔层和横隔层内填充相变储热介质，可以储存电加热片产生的能力，停止加热后，相变储热介质可以继续为锂电池单体提供热量，保持温度，可以降低能源消耗，节约锂电池组的电能；顶盖上端设置正极绝缘螺柱、正极绝缘螺帽、负极绝缘螺柱和负极绝缘螺帽，可以控制正极连接柱和负极连接柱是否与正极导柱和负极导柱连接，可以避免电池组非正常漏电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型一个实施例的剖面结构示意图；

图2是外壳处的结构示意图。

其中：

1、外壳；2、顶盖；3、纵隔层；4、横隔层；5、第一过风间隙；6、电池腔；7、卡接座；8、锂电池单体；9、卡接槽；10、第二过风间隙；11、通风口；12、风扇；13、电加热片；14、正极耳；15、负极耳；16、温度传感器；17、正极母线；18、负极母线；19、绝缘层；20、隔热层；21、电路板；22、正极导柱；23、正极绝缘套；24、正极绝缘螺柱；25、正极下接片；26、正极绝缘螺帽；27、正极连接柱；28、正极上接片；29、负极导柱；30、负极绝缘套；31、负极绝缘螺柱；32、负极下接片；33、负极绝缘螺帽；34、负极连接柱；35、负极上接片；36、陷槽；37、固定条。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1-2所示，本实施例中的安全低温锂电池组，包括外壳1和顶盖2，所述顶盖2设于所述外壳1的上端。

所述外壳1内设置有纵隔层3和横隔层4，所述纵隔层3与所述横隔层4的两端与所述外壳1的内壁固定，所述纵隔层3与所述横隔层4的下端与所述外壳1的底壁之间留有第一过风间隙5。所述纵隔层3与所述横隔层4相互交错形成若干电池腔6；每个所述电池腔6下方的所述外壳1的底壁上设置有卡接座7；所述电池腔6内容置有锂电池单体8，所述锂电池单体8的下端具有与所述卡接座7匹配的卡接槽9，所述锂电池单体8卡合于所述卡接座7上，所述锂电池单体8的下端与所述外壳1的底壁之间留有第二过风间隙10；所述第二过风间隙10与所述第一过风间隙5连通。

所述外壳1的侧壁下端设置有与所述第二过风间隙10连通的通风口11；所述外壳1的底壁上设置有风扇12。

所述纵隔层3和横隔层4为中空结构，内部填充有相变储热介质；所述锂电池单体8与所述外壳1的侧壁之间设置有电加热片13。

所述锂电池单体8的上方设置有正极耳14、负极耳15和温度传感器16，各所述正极耳14与正极母线17连接，各所述负极耳15与负极母线18连接；所述锂电池单体8的上方和所述纵隔层3和横隔层4的上方设置有绝缘层19，所述绝缘层19将所述温度传感器16、正极耳14、负极耳15、正极母线17和负极母线18覆盖；所述绝缘层19的上方设置有隔热层20，所述隔热层20的上方设置电路板21；绝缘层19可以保证电路板21、温度传感器16、正极耳14、负极耳15、正极母线17和负极母线18相互之间的电学安全性；隔热层20可以避免电路板21受热，提高电路板21的性能和寿命。

所述电路板21与所述温度传感器16、风扇12和电加热片13电连接；所述电路板21上设有控制器，所述控制器根据所述温度传感器16的感测信号来控制所述风扇12和电加热片13的工作；所述电路板21与所述正极母线17和负极母线18电连接。

所述正极母线17连接有正极导柱22，所述正极导柱22由所述绝缘层19穿出至所述顶盖2的上方，所述正极导柱22外侧包裹有正极绝缘套23；所述顶盖2的上端设置有正极绝缘螺柱24，所述正极导柱22由下至上穿通过所述正极绝缘螺柱24，所述正极导柱22的顶端设置正极下接片25；所述正极绝缘螺柱24上螺合有正极绝缘螺帽26，所述正极绝缘螺帽26的上端设置有正极连接柱27，所述正极连接柱27的下端穿过所述正极绝缘螺帽26，所述正极绝缘螺帽26的下端设置有与所述正极连接柱27连接的正极上接片28。

所述负极母线18连接有负极导柱29，所述负极导柱29由所述绝缘层19穿出至所述顶盖2的上方，所述负极导柱29外侧包裹有负极绝缘套30；所述顶盖2的上端设置有负极绝缘螺柱31，所述负极导柱29由下至上穿通过所述负极绝缘螺柱31，所述负极导柱29的顶端设置负极下接片32；所述负极绝缘螺柱31上螺合有负极绝缘螺帽33，所述负极绝缘螺帽33的上端设置有负极连接柱24，所述负极连接柱24的下端穿过所述负极绝缘螺帽33，所述负极绝缘螺帽33的下端设置有与所述负极连接柱24连接的负极上接片35。

本实施例中，所述卡接座7为长方体形的凸块，所述卡接槽9为长方体形的凹槽。所述风扇12位于所述第一过风缝隙处。所述外壳1的侧壁的上端设置有陷槽36，所述电加热片13的上端设置有固定条37，所述固定条37的一侧容置于所述陷槽36内，另一侧位于所述锂电池单体8上方。所述电加热片13为硅胶加热器，硅胶加热器具有传统的金属加热器无法相比的柔软的薄形面状发热体，利于锂电池组的小型化。

本实施例在使用时，温度传感器16实时感测锂电池单体8的温度情况，当温度低于某一设定的最低值时，控制器启动电加热片13开始加热，温度满足锂电池的工作要求后停止加热；当温度高于某一设定的最高值时，控制器启动风扇12，进行排风降温，气流由第一过风间隙5、第二过风间隙10流通至通风口11排出，温度满足锂电池的工作要求后停止排风。本实施例使得锂离子电池保持在合适的工作温度范围内，保证在低温环境中仍能正常工作；本实施例采用锂电池组自身的电量为电路板21等器件供电，纵隔层3和横隔层4内填充相变储热介质，可以储存电加热片13产生的能力，停止加热后，相变储热介质可以继续为锂电池单体8提供热量，保持温度，可以降低能源消耗，节约锂电池组的电能。顶盖2上端设置正极绝缘螺柱24、正极绝缘螺帽26、负极绝缘螺柱31和负极绝缘螺帽33，可以控制正极连接柱27和负极连接柱24是否与正极导柱22和负极导柱29连接；当正极绝缘螺帽26与正极绝缘螺柱24螺紧时，正极上接片28与正极下接片25贴合，实现正极连接柱27与正极导柱22的导通；当正极绝缘螺帽26与正极绝缘螺柱24松开时，正极上接片28与正极下接片25分离，正极连接柱27与正极导柱22断开；同理，负极连接柱24与负极导柱29也可以实现通断控制，可以避免电池组非正常漏电。同时，正极绝缘螺帽26、正极绝缘螺柱24、负极绝缘螺帽33与负极绝缘螺柱31又可以提供绝缘保护。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种安全低温锂电池组，其特征在于，包括外壳和顶盖，所述顶盖设于所述外壳的上端；

所述锂电池单体与所述外壳的侧壁之间设置有电加热片；

所述电路板与所述正极母线和负极母线电连接；

2.如权利要求1所述的安全低温锂电池组，其特征在于，所述卡接座为长方体形的凸块，所述卡接槽为长方体形的凹槽。

3.如权利要求2所述的安全低温锂电池组，其特征在于，所述风扇位于所述第一过风缝隙处。

4.如权利要求3所述的安全低温锂电池组，其特征在于，所述外壳的侧壁的上端设置有陷槽，所述电加热片的上端设置有固定条，所述固定条的一侧容置于所述陷槽内，另一侧位于所述锂电池单体上方。

5.如权利要求4所述的安全低温锂电池组，其特征在于，所述电加热片为硅胶加热器。