CN217691358U - 一种内嵌热敏电阻发热体的栅形加热器及电池模组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内嵌热敏电阻发热体的栅形加热器及电池模组，栅形加热器设置在模组主体上，栅形加热器包括平行设置的两根主管，两根主管之间设置有一组副管，主管和副管之间形成连通的加热管道；副管包括外压板和内压板，外压板和内压板之间设置有热敏电阻发热体；模组主体的上部具有一组极耳，极耳向上延伸，穿过副管，在副管的上方进行折弯和焊接，从而形成折弯面和焊接面。电池模组包括上述的栅形加热器。本发明创造性的采用加热器三个面加热极耳的方案，最大幅度的增加了加热器与锂电池极耳的接触面积，提高了锂电池的加热速率。

Description

一种内嵌热敏电阻发热体的栅形加热器及电池模组

本发明涉及新能源电动汽车配件技术领域，具体涉及一种内嵌热敏电阻发热体的栅形加热器及电池模组。

背景技术

新能源电动汽车行业迎来了新的发展机遇，锂离子动力电池现已广泛应用在新能源电动汽车领域。新能源电动汽车在冬季使用过程中经常会遇到续航里程缩短，充电慢等问题，这极大地影响了客户的用车体验。研发出一款既能快速提高锂离子动力电池工作温度又能提升电池模组重量能量密度的加热器成为了解决新能源电动汽车低温续航里程缩短，充不上电等问题的重要手段。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种内嵌热敏电阻发热体的栅形加热器，其针对电动汽车软包锂离子电池模组专用，创造性的采用加热器三个面加热极耳的方案，最大幅度的增加了加热器与锂电池极耳的接触面积，提高了锂电池的加热速率。

技术方案：本发明的内嵌热敏电阻发热体的栅形加热器，栅形加热器设置在模组主体上，栅形加热器包括平行设置的两根主管，两根主管之间设置有一组副管，主管和副管之间形成连通的加热管道；

副管包括外压板和内压板，外压板和内压板之间设置有热敏电阻发热体；

模组主体的上部具有一组极耳，极耳向上延伸，穿过副管，在副管的上方进行折弯和焊接，从而形成折弯面和焊接面。

本发明具有结构强度高，绝缘性能好的特点；采用栅形形式，具有质量轻的优点，极大地提高了电池模组的重量能量密度；发热体成U型嵌于加热器副管内外压板之间，加热器三个面加热极耳，极大地增加了与锂电池极耳的接触面积，提高了加热效率；电源引出线采用开放式，能够应用于不同场景下的电源连接。

进一步地，外压板和内压板的材质为合金材料，外压板和内压板的内外两侧均具有绝缘层。例如，内外压板为锌铝合金，长度，宽度，壁厚，可根据软包锂电池模组适配设置。

进一步地，绝缘层采用高温导热电绝缘涂层工艺进行处理。

进一步地，主管上设置有电源引出线，引出线长度，线材线径及出线接头形式，可以根据实际应用环境适配设置。

本发明还提供一种电池模组，包括模组主体，模组主体上设置有栅型加热器，栅型加热器的上表面敷设有绝缘垫，绝缘垫上支撑有塑料绝缘支架。

进一步地，绝缘垫为U型导热硅胶垫。

进一步地，U型导热硅胶垫敷设在副管上，其形状与副管一一对应。

进一步地，极耳向上延伸，依次穿过栅型加热器、U型导热硅胶垫和塑料绝缘支架形成折弯面和焊接面。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）利用内嵌热敏电阻发热体的栅形加热器，采用栅形形式，具有质量轻的优点，极大地提高了电池模组的重量能量密度；采用加热器三个面加热极耳，极大地提高了锂电池在极寒温度条件的加热速率；

（2）充分利用了软包电池模组的空间，通过对热管理结构的优化设计，充分利用了极耳的可使用面积及金属导热系数高的特性，以解决现有技术中软包锂离子电池热管理结构无法应对各种极端工况的问题，使制冷加热更高效，也使得电池更能适应各种整车极端工况。

附图说明

图1为本实用新型一种内嵌热敏电阻发热体的栅形加热器具体实施实例的结构示意图；

图2为图1的纵切面视图；

图3为图2副管的放大结构示意图；

图4为实施例2中电池模组的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1 栅形加热器

内嵌热敏电阻发热体的栅形加热器7，栅形加热器设置在模组主体8上，栅形加热器包括平行设置的两根主管1，两根主管1之间设置有一组副管2，主管1和副管2之间形成连通的加热管道；副管2包括外压板4和内压板5，外压板4和内压板5之间设置有热敏电阻发热体6；外压板4和内压板5的材质为合金材料，外压板4和内压板5的内外两侧均具有绝缘层。绝缘层采用高温导热电绝缘涂层工艺进行处理。主管1上设置有电源引出线3。模组主体8的上部具有一组极耳9，极耳9向上延伸，穿过副管2，在副管的上方进行折弯和焊接，从而形成折弯面10和焊接面11。

栅型加热器的主体为锌铝合金材质，栅形形式，长度与宽度可根据锂电池模组适配设置。副管的数量和尺寸与换热器长宽适配设置。本实施例汇总的栅形加热器一种三面与电芯极耳接触的U形发热体，电阻率随温度的升高而增大，加热效率高。内嵌的热敏电阻发热体的工作电压及功率根据所需加热模组及使用环境适配设置。

工作原理：由于加热器内外压板之间内嵌热敏电阻发热体，发热体嵌于加热器横梁内外压板之间，并且置于加热器顶部及左右两侧，发热体与内压板之间以及外压板覆盖导热绝缘涂层，电源线由2根主管管内开放式引出。所以当锂离子电池工作温度低于电池管理系统设定的加热开启的阈值条件时，加热器通电开始工作，将锂离子电池快速加热到合适的工作温度。

本实施例中内嵌热敏电阻发热体的栅形加热器既增大了加热器与极耳的接触面积，提高锂离子电池的加热速率，又提高了电安全性能，最大限度的利用了电池模组的空间，降低了模组重量，极大地提高了模组的重量能量密度，开放式的电源引线方式使得加热器能够便捷的实现电连接。内嵌热敏电阻发热体为U型结构，工作电压及功率可以根据所需加热模组需求调节，便捷高效。内外压板采用具有良好导热性能的锌铝合金，结构强度高，内外压板覆盖导热绝缘涂层，极大地提高了发热体与极耳之间的热传递效率与电安全性能。

实施例2 电池模组

一种电池模组，包括模组主体8，模组主体8上设置有栅型加热器7，栅型加热器7的上表面敷设有绝缘垫12，绝缘垫上支撑有塑料绝缘支架13。绝缘垫12为U型导热硅胶垫。U型导热硅胶垫敷设在副管上，其形状与副管一一对应。极耳9向上延伸，依次穿过栅型加热器7、U型导热硅胶垫和塑料绝缘支架13形成折弯面10和焊接面11。U型导热硅胶垫敷设在副管上，其形状与副管一一对应；U型导热硅胶垫的厚度范围为0.5~2mm。塑料绝缘支架13为塑料模具件，架设在U型导热硅胶垫上，塑料绝缘支架13的内部设置有串联板；串联板的材质为铜或者钢中的一种或几种。

安装方法：将栅形加热器先进行安装，随后将U型导热硅胶垫敷设在栅形加热器各副管上，塑料绝缘支架安装于栅形加热器上，电池极耳穿过栅形加热器后进行折弯及焊接工序。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (8)

1.一种内嵌热敏电阻发热体的栅形加热器，所述栅形加热器设置在模组主体（8）上，其特征在于：所述栅形加热器包括平行设置的两根主管（1），所述两根主管（1）之间设置有一组副管（2），所述主管（1）和副管（2）之间形成连通的加热管道；

所述副管（2）包括外压板（4）和内压板（5），所述外压板（4）和内压板（5）之间设置有热敏电阻发热体（6）；

所述模组主体（8）的上部具有一组极耳（9），所述极耳（9）向上延伸，穿过所述副管（2），在副管的上方进行折弯和焊接，从而形成折弯面（10）和焊接面（11）。

2.根据权利要求1所述的一种内嵌热敏电阻发热体的栅形加热器，其特征在于：所述外压板（4）和内压板（5）的材质为合金材料，所述外压板（4）和内压板（5）的内外两侧均具有绝缘层。

3.根据权利要求2所述的一种内嵌热敏电阻发热体的栅形加热器，其特征在于：所述绝缘层采用高温导热电绝缘涂层工艺进行处理。

4.根据权利要求1所述的一种内嵌热敏电阻发热体的栅形加热器，其特征在于：所述主管（1）上设置有电源引出线（3）。

5.一种包括如权利要求1~4任一所述的栅形加热器的电池模组，其特征在于：包括模组主体（8），所述模组主体（8）上设置有栅型加热器（7），所述栅型加热器（7）的上表面敷设有绝缘垫（12），所述绝缘垫上支撑有塑料绝缘支架（13）。

6.根据权利要求5所述的一种电池模组，其特征在于：所述绝缘垫（12）为U型导热硅胶垫。

7.根据权利要求6所述的一种电池模组，其特征在于：所述U型导热硅胶垫（12）敷设在所述副管上，其形状与副管一一对应。

8.根据权利要求5所述的一种电池模组，其特征在于：所述极耳（9）向上延伸，依次穿过所述栅型加热器（7）、U型导热硅胶垫（12）和塑料绝缘支架（13）形成折弯面（10）和焊接面（11）。

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