CN208970704U - 锂电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种锂电池，包括电池组件，电流检测器件，电流检测器件用电池组件连接，控制电路板，控制电路板与电流检测器件和电池组件连接，温度传感器，温度传感器与控制电路板连接，温度传感器设置在电池组件内部，石墨烯电热膜，石墨烯电热膜与控制电路板连接，石墨烯电热膜设置在电池组件内部，当温度传感器检测到电池组件的内部温度低于第一预设温度阈值时，控制电路板控制电池组件为石墨烯加热器供电，通过石墨烯电热膜对电池组件进行加热。通过在锂电池内部设置石墨烯电热膜，在低温时通过锂电池本身对石墨烯电热膜进行供电加热，升高锂电池的内部温度，从而保证锂电池的供电性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池充放电领域，特别是涉及一种锂电池。
背景技术
锂电池是一种可充电电池，锂电池被广泛应用于各种电子产品和电动汽车中。锂电池的性能虽好但是在低温时锂电池的供电性能被大大的降低，锂电池的适用温度在零下20度到40度，当温度低于零下20度时，锂电池的供电性能被大幅降低，基本上等于常温下的10％左右。在低温环境下锂电池的供电性能被降低，且在低温下对锂电池进行充电也容易损坏锂电池的内部构造，从而造成安全问题。
实用新型内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够在低温下保持正常供电性能的锂电池。
一种锂电池，包括：
电池组件，电池组件用于存储和释放电能；
电流检测器件，电流检测器件用于检测电池的供电电流，电流检测器件用电池组件连接；
控制电路板，控制电路板与电流检测器件和电池组件连接；
温度传感器，温度传感器与控制电路板连接，温度传感器设置在电池组件内部，当电流检测器件检测到电流大于预设电流阈值时，控制电路板控制温度传感器进行温度检测；
石墨烯电热膜，石墨烯电热膜与控制电路板连接，石墨烯电热膜设置在电池组件内部，当温度传感器检测到电池组件的内部温度低于第一预设温度阈值时，控制电路板控制电池组件为石墨烯加热器供电，通过石墨烯电热膜对电池组件进行加热，当温度传感器检测到的温度超过第二预设温度时，通过控制电路板断开石墨烯电热膜与电池组件的电路连接，停止对电池组件进行加热。
在其中一个实施例中，第一预设温度设置为零下20度至零下5度之间的任意一个温度，第二预设温度设置为5度到20度之间的任意一个温度。
在其中一个实施例中，电池组件内部设置至少一个石墨烯电热膜。
上述锂电池包括：电池组件，电池组件用于存储和释放电能，电流检测器件，电流检测器件用于检测电池的供电电流，电流检测器件用电池组件连接，控制电路板，控制电路板与电流检测器件和电池组件连接，温度传感器，温度传感器与控制电路板连接，温度传感器设置在电池组件内部，当电流检测器件检测到电流大于预设电流阈值时，控制电路板控制温度传感器进行温度检测，石墨烯电热膜，石墨烯电热膜与控制电路板连接，石墨烯电热膜设置在电池组件内部，当温度传感器检测到电池组件的内部温度低于第一预设温度阈值时，控制电路板控制电池组件为石墨烯加热器供电，通过石墨烯电热膜对电池组件进行加热，当温度传感器检测到的温度超过第二预设温度时，通过控制电路板断开石墨烯电热膜与电池组件的电路连接，停止对电池组件进行加热。通过在锂电池内设置电流检测器件对锂电池的输入输出电流进行监测，通过电流检测结果确定是否开启温度传感器的温度检测功能，通过温度检测结果确定是否对电池进行加热，即从锂电池的工作电流和工作温度进行综合参考，当两者都满足条件时，才通过石墨烯电热膜对电池组件进行加热，从而提升锂电池在低温状态时的供电性能。
附图说明
图1为一个实施例中锂电池的模块结构图；
图2为一个实施例中锂电池结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，提供了一种锂电池100，包括：电池组件110、电流检测器件 120、控制电路板130、温度传感器140和石墨烯电热膜150，控制电路板130 分别与电池组件110、电流检测器件120、温度传感器140和石墨烯电热膜150 连接。
具体地，电池组件是用于对电路进行供电的组件，电池组件包含多个子器件，通过整个电池组件的各个子器件实现电池的充放电功能。电流检测器件是用来对电池组件的充放电电流进行检测的器件，当电流检测器件检测电池组件的充放电电流的电流大于预设电流阈值时，说明电池组件处理快速充放电过程中。控制电路板是控制整个锂电池工作的电路板，用于调控各个器件的工作状态，如开启关闭电流检测器件等。温度传感器是指用于对电池组件的内部温度进行测量的传感器，通过温度传感器测量的温度数据与预设温度数据进行比较，确定电池组件内部温度是否低于预先设置的第一预设温度，或是否高于预先设置的第二预设温度。电热膜是一种通电后能产热的薄膜，一般由电绝缘材料与封装在其内的发热电阻材料组成的发热元件，石墨烯电热膜是指由碳原子的柔性膜，石墨烯电热膜是通过化学气相沉积生产出来的单层碳原子，透明安全，且电-热转换效率高，能量损失小。
在锂电池的使用过程中，控制电路板在接收到电流检测器件检测的电流数据之后，对电流数据与预设电流阈值进行对比，当超过预设电流阈值时，控制电路板接通温度传感器的电路，启动温度传感器对电池组件的内部温度进行测量，得到电池组件的内部温度，温度传感器将测量得到的温度数据发送至控制电路板，控制电路板对温度数据进行处理，当温度数据低于第一预设温度时，锂电池处于低温工作状态，电池的供电性能大幅度降低，此时可通过控制电路板发出控制石墨烯电热膜的电路连状态，控制电池组件为石墨烯电热膜进行供电，石墨烯电热膜与电池组件导通之后开始产热，快速升高电池组件的内部温度，提高电池组件的供电性能，保证电池的使用安全。当温度传感器检测到电池组件的内部温度大于或等于预设第二温度时，说明电池组件的内部温度已经足够高，此时通过控制电路板断开电池组件与石墨烯电热膜的电路连接，停止为石墨烯电热膜进行供电，第二预设温度大于第一预设温度。
在一个实施例中，第一预设温度设置为零下20度至零下5度之间的任意一个温度，第二预设温度设置为5度到20度之间的任意一个温度。锂电池的供电性能随着温度的降低而降低，锂电池在低于-20℃时，电池的电容量大打折扣，故第一预设温度设置在高于-20℃，当电池温度低于第一预设温度时，通过石墨烯电热膜发热产生的热量快速的为电池加热，第二预设温度过高或高低都不合适，过高浪费电池的电能，过低无法保证锂电池的供电性能和电容量，故选择合适的第二预设温度能够在保证耗能较小的情况下，保证锂电池的供电性能和电容量趋近正常工作状态时的供电性能和电容量，如可以将第二预设温度设置在5度左右，在5度左右，锂电池的供电性能和电容量都趋于正常水平值。
在一个实施例中，电池组件内部设置至少一个石墨烯电热膜，即可以在电池组件内部设置一个或多个石墨烯电热膜。锂电池包括卷绕式和叠片式电池，如在卷绕式锂电池中的电池组件的外表面裹一层石墨烯电热膜和/或是其中一层或多层隔膜中设置石墨烯电热膜。电池组件包括正极、负极和隔膜，石墨烯电热膜可以设置在薄膜与正极之间或是薄膜余负极之间。如图2所示，锂电池100 为叠片式电池，电池组件110为包括正极112、负极114、隔膜116，石墨烯电热膜150设置在薄膜116与正极112之间。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (3)
1.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池包括：
电池组件，所述电池组件用于存储和释放电能；
电流检测器件，所述电流检测器件用于检测所述电池的供电电流，所述电流检测器件用所述电池组件连接；
控制电路板，所述控制电路板与所述电流检测器件和所述电池组件连接；
温度传感器，所述温度传感器与所述控制电路板连接，所述温度传感器设置在所述电池组件内部，当所述电流检测器件检测到所述电流大于预设电流阈值时，所述控制电路板控制所述温度传感器进行温度检测；
石墨烯电热膜，所述石墨烯电热膜与所述控制电路板连接，所述石墨烯电热膜设置在所述电池组件内部，当所述温度传感器检测到所述电池组件的内部温度低于第一预设温度阈值时，所述控制电路板控制所述电池组件为所述石墨烯加热器供电，通过所述石墨烯电热膜对所述电池组件进行加热，当所述温度传感器检测到的温度超过第二预设温度时，通过所述控制电路板断开所述石墨烯电热膜与所述电池组件的电路连接，停止对所述电池组件进行加热，所述第二预设温度大于所述第一预设温度。
2.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述第一预设温度设置为零下20度至零下5度之间的任意一个温度，所述第二预设温度设置为5度到20度之间的任意一个温度。
3.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述电池组件内部设置至少一个石墨烯电热膜。
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|---|---|---|---|---|
| CN113572871A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-10-29 | 北京格睿能源科技有限公司 | 智能温控手机结构及加热方法 |
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