CN212625786U - 一种超低温锂电池系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超低温锂电池系统，包括若干个单体电池，N个所述单体电池矩阵排列成2列M行的电池小组；P个所述电池小组组合且相邻两个所述电池小组之间设置1列M行个所述单体电池共同组成电池模组；其中，N＝2M，M为偶数，P为大于等于1的整数，还包括，支架，所述支架架设于所述单体电池上；电热材料，所述电热材料穿插于所述电池小组中，其中，所述电热材料铺设于所述电池小组其中一列的外侧壁，且从所述电池小组的端部延伸至另外一列的外侧壁，且在所述另外一列中每两个所述单体电池进行S形穿插设置。本实用新型实现圆柱型锂电池系统在环境温度最低零下28℃时，可以正常的让锂电池系统执行充电、放电工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池，具体是一种超低温锂电池系统。
背景技术
①锂电池系统常规充电使用环境温度为0℃～零上60℃，当使用环境温度降至零度及零度以下温度时，锂电池系统的充电工作将被迫停止或继续充电工作将会出现不可控的安全问题(例：使用寿命下降/内部电路短路/着火/爆炸等)；
②锂电池系统常规放电使用环境温度为零下20℃～零上60℃，当使用环境温度降至零下20℃以下温度时，锂电池系统的放电工作将被迫停止或放电的电性能严重受限，无法正常使用，严重时将会出现不可逆的安全问题(例：使用寿命下降/内部电路短路/着火/爆炸等)。
实用新型内容
为解决上述现有技术的缺陷，本实用新型提供一种超低温锂电池系统，实现圆柱型锂电池系统在环境温度最低零下28℃时，可以正常的让锂电池系统执行充电、放电工作。
为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：一种超低温锂电池系统，包括若干个单体电池，N个所述单体电池矩阵排列成2列M行的电池小组；P个所述电池小组组合且相邻两个所述电池小组之间设置1列M行个所述单体电池共同组成电池模组；其中，N＝2M，M为偶数，P为大于等于1的整数，还包括，
支架，所述支架架设于所述单体电池上；
电热材料，所述电热材料穿插于所述电池小组中，其中，所述电热材料铺设于所述电池小组其中一列的外侧壁，且从所述电池小组的端部延伸至另外一列的外侧壁，且在所述另外一列中每两个所述单体电池进行S形穿插设置。
进一步地，所述电池小组中前M/2行的所述单体电池的正极朝上，后M/2行的所述单体电池负极朝上。
进一步地，所述电池小组中第一列前M/2行、第2列后M/2行的所述单体电池负极朝上，其余所述单体电池负极朝下。
进一步地，所述支架上压设有电流导流板。
进一步地，所述电热材料的正极电线与负极电线置于所述电池小组的端部。
进一步地，所述系统还包括电路控制板、第一通断、第二通断，所述电路控制板分别与所述第一通断、所述第二通断连接；还包括正极充电线，所述正极充电线通过正极加热线和所述第二通断连接至所述正极电线，所述正极充电线通过所述第一通断连接至所述单体电池的正极；还包括负极充电线，所述负极充电线通过负极加热线连接所述负极电线，所述负极充电线连接所述单体电池的负极。
进一步地，所述电路控制板接入控制供电，所述正极充电线、负极充电线接入电源。
进一步地，所述单体电池采用锂电池。
进一步地，所述电热材料采用硅胶软板。
进一步地，所述电热材料采用长条形。
综上所述，本实用新型取得了以下技术效果：
1、本实用新型新增电热材料及电磁通断器成本可控，组装结构便利，材料结构稳定，易于安装及维修；
2、本实用新型通过电热材料及其安装方式有效解决锂电池系统在环境温度在0℃至零下28℃时的充电问题；
3、本实用新型有效解决锂电池系统在环境温度在0℃至零下28℃时的不能稳定放电及放电效率低下问题；
4、本实用新型规避了锂电池系统低温充电安全问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的单体电池示意图；
图2是支架示意图；
图3是电池模组示意图；
图4是电热材料示意图
图5是第一种电池小组示意图；
图6是第二种电池小组示意图；
图7是电池模组中电热材料走向示意图；
图8是电池模组安装完毕示意图；
图9是电热材料通电控制示意图；
图10是图9中A部分示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例：
一种超低温锂电池系统，包括若干个单体电池1(图1示)和支架2(图2示)，支架2架设于单体电池1上。
N个单体电池1矩阵排列成2列M行的电池小组，其中，N＝2M，M为偶数；如图3所示，本实施例中，N为16，M为8，因此，电池小组为2列8行。在实际使用中，使用中可以根据实际情况设置电池小组的排列。
进一步地，电池小组有多种排列组合，本实施例中示出两种，第一种如图5所示，电池小组中前M/2行的单体电池1的正极朝上，后M/2行的单体电池1负极朝上。第二种如图6所示，电池小组中第一列前M/2行、第2列后M/2行的单体电池1负极朝上，其余单体电池1负极朝下。
P个电池小组组合且相邻两个电池小组之间设置1列M行个单体电池1共同组成电池模组；P为大于等于1的整数。如图3所示为一个电池模组，本实施例中采用两种排列组合的电池小组相邻设置的方式，图中示出3个第一种和2个第二种结合的方式，且在相邻两个电池小组之间设置有一列单体电池1，该列单体电池1采用一半正极朝上一半正极朝下的方式。
还包括，
电热材料3(图4示)，电热材料3穿插于电池小组中，其中，如图5和6所示，电热材料3铺设于电池小组其中一列的外侧壁，且从电池小组的端部延伸至另外一列的外侧壁，且在另外一列中每两个单体电池1进行S形穿插设置。
如图7所示，多个电池小组组成的电池模组中，电热材料的走向安装如图所示。
如图8示出安装好的电池模组外侧视图，且支架2上压设有电流导流板4。
进一步地，电热材料3的正极电线32与负极电线31置于电池小组的端部(图5示)。
进一步地，如图9所示，系统还包括电路控制板7、第一通断5、第二通断6，电路控制板7分别与第一通断5、第二通断6连接；结合图10，还包括正极充电线10，正极充电线10通过正极加热线8和第二通断6连接至正极电线32，正极充电线10通过第一通断5连接至单体电池1的正极；还包括负极充电线11，负极充电线11通过负极加热线9连接负极电线31，负极充电线11连接单体电池1的负极。
电路控制板7接入控制供电，正极充电线10、负极充电线11接入电源。电路控制板可以是但不限于智能控制板。电路控制板7用于控制第一通断5、第二通断6的开闭，用以控制电池充电或者电热材料加热。
单体电池1采用锂电池，单体锂电池直径尺寸包含：18mm/21mm/26mm/32mm±0.3mm,高度包含：65mm/70mm±0.3mm等。单个电池最大支持矩阵排列50×50个不规则矩阵排列。支架2采用绝缘材料，本实施例中采用间距1.6±0.5mm，安装孔径18mm/21mm/26mm/32mm±0.3mm。电池模组最多支持30个排布组合。
电热材料3采用硅胶软板或者其他加热材料，电热材料3采用长条形，或者其他形状。本实施例中采用厚度1.0±0.5mm，宽度50±5mm。通电加热功率参数依照不同的圆柱型锂电池单体尺寸进行调整设计，遵循标准按照每单个圆柱锂电池辅助电热功率0.7±0.3瓦。进一步地，供电接线方式可以是但不限于并联接线。
安装过程：
取单体锂电池多个安装于绝缘固定支架上，取电热材料3进行穿插安装，电热材料的正极电线32与负极电线31放置于外侧并进行对应连接，将电路控制板及元器件装入箱体，以完成超低温锂电池系统的组装。
本实施例中箱体内还设置温度检测器12，其中温度检测器12；电连接至电路控制板7，电池系统充电时，温度检测器检测到环境温度在0℃～零下28℃区间时，电热材料通电加热，当电池模组内部温度上升至零上10℃后切换至电池模组充电，按照电池系统常规充电要求执行充电工作。
产品放电时，检测到环境温度在零下10℃～零下28℃区间时，电热材料选择性通电加热，以提高产品放电效率。
另外，如图9所示的电池模组仅仅显示出图中所示的规模，实际使用时可以根据实际情况配置不同的规模，电池模组的长度、宽度均可以更改。
以上所述仅是对本实用新型的较佳实施方式而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种超低温锂电池系统，包括若干个单体电池(1)，其特征在于：N个所述单体电池(1)矩阵排列成2列M行的电池小组；P个所述电池小组组合且相邻两个所述电池小组之间设置1列M行个所述单体电池(1)共同组成电池模组；其中，N＝2M，M为偶数，P为大于等于1的整数，还包括，
支架(2)，所述支架(2)架设于所述单体电池(1)上；
电热材料(3)，所述电热材料(3)穿插于所述电池小组中，其中，所述电热材料(3)铺设于所述电池小组其中一列的外侧壁，且从所述电池小组的端部延伸至另外一列的外侧壁，且在所述另外一列中每两个所述单体电池(1)进行S形穿插设置。
2.根据权利要求1所述的一种超低温锂电池系统，其特征在于：所述电池小组中前M/2行的所述单体电池(1)的正极朝上，后M/2行的所述单体电池(1)负极朝上。
3.根据权利要求1所述的一种超低温锂电池系统，其特征在于：所述电池小组中第一列前M/2行、第2列后M/2行的所述单体电池(1)负极朝上，其余所述单体电池(1)负极朝下。
4.根据权利要求1所述的一种超低温锂电池系统，其特征在于：所述支架(2)上压设有电流导流板(4)。
5.根据权利要求1所述的一种超低温锂电池系统，其特征在于：所述电热材料(3)的正极电线(32)与负极电线(31)置于所述电池小组的端部。
6.根据权利要求5所述的一种超低温锂电池系统，其特征在于：所述系统还包括电路控制板(7)、第一通断(5)、第二通断(6)，所述电路控制板(7)分别与所述第一通断(5)、所述第二通断(6)连接；还包括正极充电线(10)，所述正极充电线(10)通过正极加热线(8)和所述第二通断(6)连接至所述正极电线(32)，所述正极充电线(10)通过所述第一通断(5)连接至所述单体电池(1)的正极；还包括负极充电线(11)，所述负极充电线(11)通过负极加热线(9)连接所述负极电线(31)，所述负极充电线(11)连接所述单体电池(1)的负极。
7.根据权利要求6所述的一种超低温锂电池系统，其特征在于：所述电路控制板(7)接入控制供电，所述正极充电线(10)、负极充电线(11)接入电源。
8.根据权利要求1所述的一种超低温锂电池系统，其特征在于：所述单体电池(1)采用锂电池。
9.根据权利要求1所述的一种超低温锂电池系统，其特征在于：所述电热材料(3)采用硅胶软板。
10.根据权利要求1或9所述的一种超低温锂电池系统，其特征在于：所述电热材料(3)采用长条形。
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