CN217035790U - 一种自加热电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自加热电池系统。它包括壳体、设置于壳体内部的电芯和密封连接在壳体上的盖板，所述盖板上设有正极柱和负极柱，所述电芯的正极极耳和负极极耳分别与正极极柱和负极极柱连接，所述壳体内设有加热膜，所述加热膜包覆于电芯表面，所述加热膜的正极连接正极极耳，所述盖板上设有负极端，所述加热膜的负极连接负极端，所述负极端与负极极柱之间设有保护开关，所述保护开关的控制端连接电池管理系统的控制端。本实用新型在电池的壳体内部布置加热膜，能在低温下短时间自加热到常温，使电池的能量密度和输出功率不受低温环境的影响，保持电池在低温下正常工作，可使电动汽车在寒冷天气条件下正常行驶。

Description

一种自加热电池系统

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种自加热电池系统。

背景技术

锂离子电池作为储能系统的能量来源，其充放电性能是直接关系到储能系统的充电速度，续航，功率等。其性能的优劣将直接影响到储能系统使用寿命和安全性。锂离子电池使用性能受环境温度的影响较大，低温下锂离子电池充放电变的困难、容量衰减较大、内阻变大、峰值功率减小，以至其循环寿命降低。因此，提升锂离子电池的低温性能变得尤为重要。现阶段电池主要依靠外部加热方式(即在壳体外部加热)进行，但外部加热效率低，均匀性差。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种结构简单、加热均匀的自加热电池系统。

本实用新型采用的技术方案是：一种自加热电池系统，包括壳体、设置于壳体内部的电芯和密封连接在壳体上的盖板，所述盖板上设有正极柱和负极柱，所述电芯的正极极耳和负极极耳分别与正极极柱和负极极柱连接，所述壳体内设有加热膜，所述加热膜包覆于电芯表面，所述加热膜的正极连接正极极耳，所述盖板上设有负极端，所述加热膜的负极连接负极端，所述负极端与负极极柱之间设有保护开关，所述保护开关的控制端连接电池管理系统的控制端。

进一步地，还包括设置于盖板内侧或外侧的温度传感器，所述温度传感器的输出端连接电池管理系统。

进一步地，所述保护开关设置于盖板上。

进一步地，所述保护开关设置于电池管理系统内部。

进一步地，所述加热膜包括膜片和固定于膜片上的加热丝，所述膜片包覆于电芯表面，所述加热丝的正极连接正极极耳、负极连接负极端。

进一步地，所述温度传感器为L860 NTC热敏电阻传感器。

更进一步地，所述保护开关为电源开关IC POE/LAN。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在电池的壳体内部布置加热膜，能在低温下短时间自加热到常温，使电池的能量密度和输出功率不受低温环境的影响，保持电池在低温下正常工作，可使电动汽车在寒冷天气条件下正常行驶；采用温度传感器监测电池温度，与保护开关配合，能提高电池温度异常控制的准确性，进而提高电池使用过程的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型盖板的示意图。

图3为本实用新型加热膜负极连接的示意图(图中为显示壳体)。

图4为本实用新型加热膜正极连接的示意图(图中为显示壳体)。

图中：1-盖板；2-壳体；3-电芯；4-负极极柱；5-正极极柱；6-负极端；7-负极极耳；8-正极极耳；9-加热膜；10-膜片；11-加热丝。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

如图1-4所示，本实用新型提供一种自加热电池系统，包括壳体2、设置于壳体2内部的电芯3和密封连接在壳体2上的盖板1，壳体2、电芯3和盖板1之间相互绝缘，所述盖板3上设有正极极柱5和负极极柱4，所述电芯3的正极极耳8和负极极耳7分别与正极极柱5和负极极柱4连接，所述壳体2内设有加热膜9，所述加热膜9全部或部分包覆于电芯3表面，所述加热膜9的正极9.2电连接正极极耳8，所述盖板1上设有负极端6，所述加热膜9的负极9.1电连接负极端6，所述负极端6与负极极柱4之间设有保护开关，所述保护开关的控制端连接电池管理系统(BMS)的控制端，图中未显示保护开关和电池管理系统。

本实用新型自加热电池系统需要自加热时，电池管理系统控制保护开关闭合，通过电池自身的放电，电流流经加热膜9使其发热，进而达到提高目标电池温度的目的；由于加热膜9是在电池壳体内部，加热过程中不会对热量造成损失，极大的保证了加热膜9热量的利用率和加热的速度；且由于加热膜9是包覆于内部电芯主体上，可有效地保证电池加热地均匀性。本实用新型可在-45℃—60℃环境条件下正常使用，在极端低温条件下可在15min内使电池达到最佳使用状态的温度。

上述方案中，还包括设置于盖板内侧或外侧的温度传感器(图中未显示)，所述温度传感器的输出端连接电池管理系统。所述温度传感器为L860 NTC热敏电阻传感器。通过BMS与温度传感器连接，实时监测电池内部的温度。当BMS监测电池内部温度低于电池的最佳使用温度时，BMS通过控制加热膜负极端的保护开关闭合进行控制加热；当监测到电池温度达到设置上限温度时，BMS通过控制保护开关断开，停止加热，以保证电池的安全可靠。

上述方案中，所述保护开关可以设置于盖板1上，也可以设置于电池管理系统内部。所述保护开关为电源开关IC POE/LAN。

上述方案中，所述加热膜9包括膜片10和固定于膜片10上的加热丝11，所述膜片10全部或部分包覆于电芯3表面，所述加热丝11的正极连接正极极耳8、负极连接负极端6。

本实用新型制作时，盖板1与电芯3和加热膜9连接好后，将电芯3放入壳体2内，通过激光焊接的方式将盖板1与壳体2进行密封。在电池盖板1内部的负极端附近设置温度传感器及保护开关，保护开关与BMS连接，通过BMS对加热膜的启动与关闭进行控制。加热膜可贴合电芯布置，也可采取贴合于壳体内壁的方式。

与常规锂电池相比，本实用新型提供的自加热电池系统，能在低温下短时间自加热到常温，使电池的能量密度和输出功率不受低温环境的影响，保持电池在低温下正常工作，可使电动汽车在寒冷天气条件下正常行驶。而且本实用新型的自加热电池系统，能够在温度传感器检测到的温度值的基础上，根据监测温度对电池自加热系统进行控制，在检测到温度上限时及时进行关闭，提高电池温度异常控制的准确性，进而提高电池使用过程的可靠性。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种自加热电池系统，包括壳体、设置于壳体内部的电芯和密封连接在壳体上的盖板，所述盖板上设有正极极柱和负极极柱，所述电芯的正极极耳和负极极耳分别与正极极柱和负极极柱连接，其特征在于：所述壳体内设有加热膜，所述加热膜包覆于电芯表面，所述加热膜的正极连接正极极耳，所述盖板上设有负极端，所述加热膜的负极连接负极端，所述负极端与负极极柱之间设有保护开关，所述保护开关的控制端连接电池管理系统的控制端。

2.根据权利要求1所述的自加热电池系统，其特征在于：还包括设置于盖板内侧或外侧的温度传感器，所述温度传感器的输出端连接电池管理系统。

3.根据权利要求2所述的自加热电池系统，其特征在于：所述温度传感器为L860 NTC热敏电阻传感器。

4.根据权利要求1所述的自加热电池系统，其特征在于：所述加热膜包括膜片和固定于膜片上的加热丝，所述膜片包覆于电芯表面，所述加热丝的正极连接正极极耳、负极连接负极端。

5.根据权利要求1所述的自加热电池系统，其特征在于：所述保护开关设置于盖板上。

6.根据权利要求1所述的自加热电池系统，其特征在于：所述保护开关设置于电池管理系统内部。

7.根据权利要求1所述的自加热电池系统，其特征在于：所述保护开关为电源开关ICPOE/LAN。

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