CN213782172U - 电池模组加热装置及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池模组加热装置及电池模组，所述电池模组加热装置包括设于所述电池模组内部的电连接与加热集成组件，所述电连接与加热集成组件与所述电池模组的电芯电连接；所述电连接与加热集成组件包括加热膜片，所述加热膜片设于所述电池模组的相邻两个电芯之间。借助于上述装置，能够有效减少热量损失增加加热效能，在加热时由电池模组直接为加热膜片供电，使得加热能量来源于被加热电芯，不受外部供电需求的限制，可实现任何工况下对电池模组进行加热，且电芯放电同样产生热量，此部分热量也同时作用于电芯的加热，由于连接件是高导热率的材料，且由于导电需求，连接件与电芯需要紧密可靠连接，从而能够提高加热效率，节约加热耗能。

Description

电池模组加热装置及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池结构技术领域，尤其涉及到一种电池模组加热装置及电池模组。

背景技术

我国目前处在新能源汽车蓬勃发展的阶段，新能源汽车日益增加，但作为电动汽车主要部件电池却难以适应复杂多样的环境。众所周知，电动车电池在低温环境下，功率、容量等性能会降低，甚至不能够进行充电。因此，电池在低温环境下的温度控制尤为重要。通过先进的热管理技术，能够大大提升新能源汽车在低温环境下的性能。

当前常用的电池加热系统是将加热片置于电芯底部(箱体与电芯之间)，整体串联或并联，由继电器开关统一控制。有如下局限：1.加热的条件受限，多数仅能在充电或插充电枪条件下才可启动；2.大部分热量会被电池壳体及其他部件吸收，电芯的加热效率低下。

实用新型内容

为了解决现有的电池加热系统存在的上述技术问题。本实用新型提供一种电池模组加热装置及电池模组。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案之一如下：

一种电池模组加热装置，包括设于所述电池模组内部的电连接与加热集成组件，所述电连接与加热集成组件与所述电池模组的电芯电连接；所述电连接与加热集成组件包括加热膜片，所述加热膜片设于所述电池模组的相邻两个电芯之间。

本实用新型的有益效果是：通过将加热部件置于电池模组内部，能够减少热量损失增加加热效能，在加热时由电池模组直接为加热膜片供电，使得加热能量来源于被加热电芯，不受外部供电需求的限制，可实现任何工况下对电池模组进行加热，且电芯放电同样产生热量，此部分热量也同时作用于电芯的加热，由于连接件是高导热率的材料，且由于导电需求，连接件与电芯需要紧密可靠连接，从而能够提高加热效率，节约加热耗能。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述电连接与加热集成组件还包括用于连接所述电芯的电连接片，所述加热膜片通过所述电连接片与所述电芯电连接。

采用上述改进方案的有益效果是：所述电连接片用于连通及承载电流，可根据实际需要灵活地与电芯进行串联或并联连接，且所述电连接片与电芯紧密可靠连接，便于将电芯放电产生的热量同时作用于电芯的加热，从而能够提高加热效率，节约加热耗能。

进一步，所述电连接与加热集成组件还包括与所述电连接片连接的电子器件及采集器件承载线路板；所述电子器件及采集器件承载线路板接有与所述加热膜片连接的控制单元。

采用上述改进方案的有益效果是：通过所述电子器件及采集器件承载线路板将加热膜片与电连接件以及控制单元结合成统一部件，从而将加热膜片置于电池模组内部电芯间，通过外部调整控制单元的开与关来开始或终止对电池的加热，使得对加热的控制简单且可进行实时分区的温度调整。

进一步，所述控制单元包括至少一个控制器件，每个所述加热膜片的其中一个电极分别通过所述控制器件与所述电连接片连接。

采用上述改进方案的有益效果是：加热膜片分别与电连接片和控制器件连接，使得所述加热膜片可根据实际需要与电芯进行串联或并联连接，从而实现对全部加热膜片的实时分区控制，进而提供更加精细化的电池温度控制。

进一步，所述电子器件及采集器件承载线路板还接有用于采集所述电池模组内部数据的模组采集器件。

采用上述改进方案的有益效果是：将模组采集器件设置于电池模组内部，使得对所述电池模组内部数据的采集更为准确。

进一步，所述模组采集器件包括温度传感器，所述温度传感器设于所述加热膜片上。

采用上述改进方案的有益效果是：通过在加热膜片中设置温度传感器，从而实时进行电池模组内部的温度监控与加热控制。

进一步，所述电子器件及采集器件承载线路板还接有用于外部数据传输的采集及控制输出端口。

采用上述改进方案的有益效果是：通过设置采集及控制输出端口以对外部进行连接，从而便于进行电子器件的控制及监控数据的传输。

进一步，所述加热膜片为PI或硅胶膜封装的热阻丝加热片；

或者，所述加热膜片为PTC加热器件。

采用上述改进方案的有益效果是：将PI或硅胶膜封装的热阻丝加热片，或者PTC加热器件作为加热膜片，使得所述加热膜片结构简单，减少因各电子器件线路布置杂乱而导致的电池模组内部空间浪费。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案之二如下：

本实用新型还提供了一种电池模组，所述电池模组的内部设有如上所述的电池模组加热装置。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，还包括覆盖所述电池模组的绝缘保温件，所述绝缘保温件采用高热阻绝缘材质制成。

采用上述改进方案的有益效果是：利用绝缘保温件阻断热量扩散，从而有效提高由电能转化热能的利用率。

本实用新型附加的方面及其的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型实践了解到。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电池模组加热装置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电池模组加热装置的电路结构示意图；

图3为本实用新型另一个实施例提供的电池模组的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、电连接与加热集成组件，2、电芯，3、绝缘保温件，101、加热膜片，102、电连接片，103、电子器件及采集器件承载线路板，104、控制器件，105、加热膜片电极，106、采集及控制输出端口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

参照图1所示，图1为本实施例提供了一种电池模组加热装置，包括设于所述电池模组内部的电连接与加热集成组件1，所述电连接与加热集成组件1与所述电池模组的电芯2电连接；所述电连接与加热集成组件1包括加热膜片101，所述加热膜片101设于所述电池模组的相邻两个电芯2之间。

所述电连接与加热集成组件1设于所述电池模组内部，且与所述电池模组的电芯2电连接，使得加热能量来源于被加热电芯，解决了以往设计中加热条件受限，多数仅能在充电或插充电枪条件下才可启动，大部分热量会被电池壳体及其他部件吸收，电芯的加热效率低下等问题。

在本实施例中，如图2所示，所述电连接与加热集成组件1还包括用于连接所述电芯2的电连接片102，所述加热膜片101通过所述电连接片102与所述电芯2电连接。

可选地，所述加热膜片101可压合或粘接到电连接片102上，便于安装使用，所述电连接片102用于进行电芯串联、并联连接，起到连通及承载电流的功能，可由铜或者铝等金属材质构成，与电芯以焊接、铆接、螺接等多种连通方式进行连接，而由于导电需求连接件与电芯紧密可靠连接，且铜、铝等皆为导热率极高的金属，使得加热能量来源于被加热电芯，而电芯放电产生的热量也同时作用于电芯的加热，从而能够极大提高加热效率。

在本实施例中，所述电连接与加热集成组件1还包括与所述电连接片102连接的电子器件及采集器件承载线路板103；所述电子器件及采集器件承载线路板103接有与所述加热膜片101连接的控制单元。

可选地，所述电子器件及采集器件承载线路板103可为PCB、FPC或其他工艺线路板，可承载控制单元，从而通过外部调整控制单元的开与关来开始或终止对电池的加热，克服了以往设计中由于控制及线束布置问题，不能将加热膜片置于模组内部电芯间的缺陷，减少了因控制单元等相关线路布置杂乱而导致的电池模组内部空间浪费。

在本实施例中，所述控制单元包括至少一个控制器件104，每个所述加热膜片101的其中一个电极分别通过所述控制器件104与所述电连接片102连接。

可选地，每片加热膜片101均设有至少两个加热膜片电极105，分别与模组电池的正/负极及控制器件104连接，形成加热的电能传递的回路，所述控制器件104可为莫斯管或其他开关形式的电子器件，如图2所示，通过控制器件104将两个加热膜片101进行串联控制，也可根据需要将加热膜片101进行并联或分割成多个区域独立进行控制，从而解决以往设计中全部加热片统一控制，高温、低温区域不能分控的问题。

进一步地，所述电连接片102可设置电池负极/正极连接排，便于所述电连接片102与所述模组电池的负极/正极连接。

在本实施例中，所述电子器件及采集器件承载线路板103还接有用于采集所述电池模组内部数据的模组采集器件。

可选地，所述模组采集器件可用于采集电压、温度等电池模组内部数据，由于所述模组采集器件设置于电池模组内部，使得对所述电池模组内部数据的采集更为准确。

在本实施例中，所述模组采集器件包括温度传感器，所述温度传感器设于所述加热膜片101上。

通过在所述加热膜片中设置温度传感器，可实时进行模组内部的温度监控，从而能够在电池异常状态下，提供准确的预警信号，例如单个电芯热失控情况下，由于温度传感器置于电池模组内部，能够快速识别温度上升情况，技术人员可根据该温度上升情况，控制系统提早进行防护动作，有效减缓或阻止热蔓延的失效发生。

在本实施例中，所述电子器件及采集器件承载线路板103还接有用于外部数据传输的采集及控制输出端口106。

可选地，所述采集及控制输出端口106可为接插件、线束连接、焊接等多种形式与外部连通，从而使得外部能够进行相关电子器件的控制及监控数据的传输。

在本实施例中，所述加热膜片101为PI或硅胶膜封装的热阻丝加热片；

或者，所述加热膜片101为PTC加热器件。

可以理解的是，所述加热膜片101可采用PI或硅胶(或其他)膜封装的热阻丝加热片，也可为PTC加热器件封装而成，但本实用新型选用的发热器件不限于上述发热原理及与其配套的封装模式。

在另一实施例中还提供了一种电池模组，所述电池模组的内部设有如上所述的电池模组加热装置。

优选地，还包括覆盖所述电池模组的绝缘保温件3，所述绝缘保温件3采用高热阻绝缘材质制成。

可选地，如图3所示，所述绝缘保温件3覆盖所述电池模组上部，可应用但不限于气凝胶片、云母片、预氧丝压片等高热阻绝缘材质，从而阻断热量向电池模组上部扩散，有效提高由电能转化热能的利用率。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，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 (10)

1.一种电池模组加热装置，其特征在于，包括设于所述电池模组内部的电连接与加热集成组件，所述电连接与加热集成组件与所述电池模组的电芯电连接；所述电连接与加热集成组件包括加热膜片，所述加热膜片设于所述电池模组的相邻两个电芯之间。

2.根据权利要求1所述的电池模组加热装置，其特征在于，所述电连接与加热集成组件还包括用于连接所述电芯的电连接片，所述加热膜片通过所述电连接片与所述电芯电连接。

3.根据权利要求2所述的电池模组加热装置，其特征在于，所述电连接与加热集成组件还包括与所述电连接片连接的电子器件及采集器件承载线路板；所述电子器件及采集器件承载线路板接有与所述加热膜片连接的控制单元。

4.根据权利要求3所述的电池模组加热装置，其特征在于，所述控制单元包括至少一个控制器件，每个所述加热膜片的其中一个电极分别通过所述控制器件与所述电连接片连接。

5.根据权利要求3所述的电池模组加热装置，其特征在于，所述电子器件及采集器件承载线路板还接有用于采集所述电池模组内部数据的模组采集器件。

6.根据权利要求5所述的电池模组加热装置，其特征在于，所述模组采集器件包括温度传感器，所述温度传感器设于所述加热膜片上。

7.根据权利要求3所述的电池模组加热装置，其特征在于，所述电子器件及采集器件承载线路板还接有用于外部数据传输的采集及控制输出端口。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电池模组加热装置，其特征在于，所述加热膜片为PI或硅胶膜封装的热阻丝加热片；

或者，所述加热膜片为PTC加热器件。

9.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组的内部设有如权利要求1至8任一项所述的电池模组加热装置。

10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，还包括覆盖所述电池模组的绝缘保温件，所述绝缘保温件采用高热阻绝缘材质制成。

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