CN216720078U - 一种动力电池加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体来说是一种动力电池加热装置，包括依次固定的上覆膜、纳碳纸发热芯、下覆膜，发热芯的两端分别固接有正极引线、负极引线，正极引线、负极引线均与电池管理系统电连接。本申请使用纳碳纸作发热芯，纳碳纸的价格低廉、材质轻薄、导热性能好，具有降低成本、安装灵活、加热效率高的优点；且可根据定制温度自动控温，降低加热发生干烧的风险，提高了加热系统的安全和可靠性。

Description

一种动力电池加热装置

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体来说是一种动力电池加热装置。

背景技术

在低温环境下，锂离子电池性能下降，低温下充电还会导致负极析锂现象的发生，引起电池容量快速衰降，极端情况下甚至会引起正负极短路。因此为了让锂离子电池在较低的温度下正常工作，需要为锂离子电池配备加热装置，以提升锂离子电池的温度。

目前，公布号为CN107621611A的中国发明专利申请公开了一种电池加热器，包括紧密套设在待加热电池外部的金属导热套筒、紧密套设在金属导热套筒外部的保护套筒、缠绕在保护套筒外部的加热元件，加热元件产生的热量通过保护套筒和金属导热套筒传递到待加热电池上，实现保温的目的。

但是，上述方案中加热元件通常采用电阻丝作为加热芯片，而加热芯片一般采用铜片和钢片，且导热套筒也由金属制成，导致成本较高；另外，加热元件的干烧温度高，易造成电池损坏甚至引发火灾，且加热元件直接外露，还存在安全性差的问题。纳碳纸新材料为解决这些问题提供新的思路。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于如何提供一种低成本、安全可靠的动力电池加热装置。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种动力电池加热装置，包括依次固定的上覆膜、纳碳纸发热芯、下覆膜，所述发热芯的两端分别固接有正极引线、负极引线，所述正极引线、负极引线均与电池管理系统电连接。

有益效果：本申请的加热装置包覆在动力电池上，使用时控制电池管理系统使其通过正极引线、负极引线向发热芯供电，此时纳碳纸产生远红外辐射发热，以此对动力电池进行升温，使动力电池得以在低温环境下正常工作；纳碳纸的价格低廉、材质轻薄、导热性能好，具有降低成本、安装灵活、加热效率高的优点；且可根据定制温度自动控温，降低加热发生干烧的风险，提高了加热系统的安全和可靠性。

优选的，所述上覆膜、下覆膜均为聚酰亚胺膜。

有益效果：聚酰亚胺具有高绝缘性能，聚酰亚胺制成的上覆膜、下覆膜包覆在发热芯上，使本加热装置的电阻值大于500Ω，绝缘性能优异，在电压设置为1000V DC下，绝缘电阻大于5000MΩ，在电压设置为2500V DC下，漏电流量小于1mA，安全可靠；且聚酰亚胺耐高温、耐腐蚀、机械性能好，可对发热芯形成良好保护，有利于延长加热装置的使用寿命。

优选的，所述上覆膜、下覆膜均通过环氧树脂胶压合固定在发热芯上。

优选的，所述正极引线、负极引线均通过导电胶粘合固定在发热芯上。

优选的，所述发热芯的两端均固定连接有电极接头，所述电极接头压紧固定在正极引线和/或负极引线上。

优选的，所述电极接头为硫化硅胶接头。

优选的，所述正极引线、负极引线均为铜线。

优选的，所述正极引线、负极引线通过公母接头分别接入电池管理系统的正极、负极。

本实用新型的优点在于：

1.本申请纳碳纸的价格低廉、绿色环保，发热芯的成本较电阻丝发热芯降低20-30％，有效地降低了成本；纳碳纸的材质轻薄，可灵活安装，易实现动力电池底部、侧面等位置的加热。

2.本申请纳碳纸的导热系数可达2000-3000W/(m·K)，使本加热装置的加热速度快、效率高；且可根据定制温度自动控温，降低加热发生干烧的风险，提高了加热系统的安全和可靠性。

3.本申请采用聚酰亚胺制成的上覆膜、下覆膜包覆在发热芯上，使本加热装置的绝缘性能优异，漏电流量小，安全可靠；并对发热芯形成良好保护，有利于延长加热装置的使用寿命。

附图说明

图1为本申请实施例的整体结构示意图。

附图标记说明：1、发热芯；2、上覆膜；3、下覆膜；4、正极引线；5、负极引线；6、电极接头。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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作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。

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。本申请实施例公开一种动力电池加热装置，包括发热芯1、上覆膜2、下覆膜3、正极引线4、负极引线5以及电极接头6。上覆膜2、下覆膜3分别固定在发热芯1的上、下侧，正极引线4、负极引线5通过电极接头6分别固定连接在发热芯1的两端。

参照图1，发热芯1采用纳碳纸，纳碳纸是纳米级的石墨与纸浆通过搅拌仪器均匀混合在一起，然后成型干燥为纸质状，再通过模切裁剪而成，其造价低廉、材质轻薄、绿色环保，且具有良好的导热效果。上覆膜2、下覆膜3均为聚酰亚胺膜，聚酰亚胺具有高绝缘性能，且耐高温、耐腐蚀、机械性能好。发热芯1制备完成后，将上覆膜2、下覆膜3均通过环氧树脂胶压合固定在发热芯1上，以此对发热芯1进行包覆，起到保护发热芯1和提高加热装置整体绝缘性能的作用。

参照图1，正极引线4、负极引线5均为铜线，发热芯1、上覆膜2、下覆膜3压合固定好后，将正极引线4的通过导电胶粘合固定在发热芯1的一端，负极引线5的通过导电胶粘合固定在发热芯1的另一端。使用时，正极引线4远离发热芯1的一端通过公母接头电连接在电池管理系统的正极上，负极引线5远离发热芯1的一端通过公母接头电连接在电池管理系统的负极上。

参照图1，电极接头6设有两个，两个电极接头6分别位于发热芯1的两端，且每个电极接头6都包括两个硫化硅胶条。正极引线4和/或负极引线5与发热芯1固定好后，依次放置硫化硅胶条、上覆膜2、硫化硅胶条、发热芯1，并进行热压固定，此时正极引线4和/或负极引线5被压紧固定在两个硫化硅胶条之间，以此加强正极引线4和/或负极引线5与发热芯1连接的牢固性。

使用原理及优点：使用时，将本加热装置包覆在动力电池的底部、侧面等位置，然后通过公母接头分别将正极引线4、负极引线5接在电池管理系统的正极、负极，再启动电池管理系统，其通过正极引线4、负极引线5向发热芯1供电，此时纳碳纸产生远红外辐射发热，以此对动力电池进行升温，使动力电池得以在低温环境下正常工作。纳碳纸的价格低廉、绿色环保，纳碳纸发热芯1的成本较电阻丝发热芯1降低20-30％，有效地降低了成本；纳碳纸的材质轻薄，可灵活安装，易实现动力电池底部、侧面等位置的加热；纳碳纸的导热系数可达2000-3000W/(m·K)，使本加热装置的加热速度快、效率高；且可根据定制温度自动控温，降低加热发生干烧的风险，进一步提高加热系统的安全和可靠性。

以上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精神和范围。

Claims (8)

1.一种动力电池加热装置，其特征在于：包括依次固定的上覆膜(2)、纳碳纸发热芯(1)、下覆膜(3)，所述发热芯(1)的两端分别固接有正极引线(4)、负极引线(5)，所述正极引线(4)、负极引线(5)均与电池管理系统电连接。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池加热装置，其特征在于：所述上覆膜(2)、下覆膜(3)均为聚酰亚胺膜。

3.根据权利要求1所述的一种动力电池加热装置，其特征在于：所述上覆膜(2)、下覆膜(3)均通过环氧树脂胶压合固定在发热芯(1)上。

4.根据权利要求1所述的一种动力电池加热装置，其特征在于：所述正极引线(4)、负极引线(5)均通过导电胶粘合固定在发热芯(1)上。

5.根据权利要求1所述的一种动力电池加热装置，其特征在于：所述发热芯(1)的两端均固定连接有电极接头(6)，所述电极接头(6)压紧固定在正极引线(4)和/或负极引线(5)上。

6.根据权利要求5所述的一种动力电池加热装置，其特征在于：所述电极接头(6)为硫化硅胶接头。

7.根据权利要求1所述的一种动力电池加热装置，其特征在于：所述正极引线(4)、负极引线(5)均为铜线。

8.根据权利要求1所述的一种动力电池加热装置，其特征在于：所述正极引线(4)、负极引线(5)通过公母接头分别接入电池管理系统的正极、负极。

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