[實用新型]一種動力鋰電池溫度控制裝置

無效

• 申請號: 201020258123.2
• 申請日: 2010-07-14
• 公開（公告）號: CN201717346U
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 李久學;李輝;李立
• 申請（專利權）人: 李輝;李立
• 主分類號: H01M10/50
• 分類號: H01M10/50;H01M2/02
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術領域

本實用新型屬于鋰電池技術領域，特別涉及一種動力鋰電池溫度控制裝置。

背景技術

鋰電池是指分別用二個能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正、負極構成的二次電池。鋰電池的正極材料通常由鋰的活性化合物組成，常見的正極材料主要成分為鈷酸鋰、錳酸鋰、三元鎳鈷材料和磷酸鐵鋰，負極則是特殊分子結構的碳。鋰電池一般包括正極、負極、電解質、隔膜、正極引線、負極引線和電池殼等部分。由于鋰電池使用了膠體電解質，不會發生電液泄露，裝配容易，使整體電池很輕、很薄。另外，上述鋰電池不會發生漏液與燃燒爆炸等安全事故，因此可以用鋁塑復合薄膜制造電池外殼，從而提高整個電池的比容量，這就是一般所述的軟包裝鋰電池。

目前，鋰電池的單體工作電壓為2.0～4.25V，動力型鋰電池的容量為10～100Ah。使用中，要滿足電動車高電壓、大電流的負載用電要求，必須由多個單體電池串并聯使用。這樣不但使電池的內阻、容量和端電壓難于均衡，而且充放電保護線路的技術難度增加，成本提高。例如：一輛行駛160～260km的純電動轎車，直流輸入電壓為310V，如果使用磷酸鐵鋰電池(3.2V，90Ah)就需要96個單體串聯，才能滿足供電要求；一輛車身為12米的電動客車，若工作電壓為388V就需要108個單體(3.6V的錳酸鋰或三元鋰電池)串聯起來供電。串聯起來的電池容量越大，其充放電保護線路的制作難度越高，且安全性也很難徹底解決。另外，電動轎車鋰電池的使用環境溫度在-20～+55℃。就單只電芯而言，其0℃時的容量保持率約為60～70％，-10℃時的容量保持率約為40～55％，-20℃時的容量保持率約為20～40％。鋰電池的低溫使用環境下的極限低溫可能低至-40℃以下，在這樣的低溫條件下，電化學反應速度下降，電池輸出的電流和電壓都會下降，放電容量也會大幅下降，這樣的低溫性能顯然不能滿足動力電源的使用要求。相反，在高溫使用環境下的極限溫度可達50℃，甚至高達60℃左右，即使磷酸鐵鋰電池的高溫性能較好，其放電容量也會大幅下降。因此，控制鋰電池的工作環境溫度至關重要，成為鋰電池的主要攻堅方向。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種能夠有效保證鋰電池具有適宜的使用環境溫度的動力鋰電池溫度控制裝置。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種動力鋰電池溫度控制裝置，包括溫控電池盒，所述溫控電池盒與高、低溫液體源由管道連通形成循環回路，在循環回路上設有循環泵，循環泵與溫控電池盒之間連接有溫度傳感器和控制單元。

所述溫控電池盒包括上端開口的外殼，外殼的開口處設有蓋板，蓋板上部設有正極柱和負極柱及檢測線端子，檢測線端子與蓋板下側的溫度傳感器相連；蓋板下部設有與正極柱和負極柱相連的極耳連接件；外殼上設有多個液體流通孔，液體流通孔的兩端分別與液體輸入管道和液體輸出管道相通。

所述液體流通孔設在外殼的兩側端面上且垂直于蓋板所在平面，液體輸入管道和液體輸出管道上設有相連通的連接頭，連接頭封堵在液體流通孔的上端和下端；所述液體流通孔、液體輸入管道和液體輸出管道的內壁上沿長度方向設有圓弧狀凸起。

所述外殼底部可拆卸設置有底座，底座兩側設有圓弧狀凹槽，凹槽與兩側的液體輸入管道或/和液體輸出管道卡接。

所述高、低溫液體源包括帶有進液口和出液口的溫控液體盒，溫控液體盒上方設有散熱體，溫控液體盒與散熱體之間設有金屬板，金屬板與溫控液體盒和散熱體之間分別設有半導體溫差模塊，半導體溫差模塊聯接后與直流電源電連接。

所述溫控液體盒和散熱體內部設有散熱筋，散熱體一端設有散熱風扇。

所述半導體溫差模塊與直流電源之間電連接設置有雙刀雙擲開關。

所述金屬板與溫控液體盒之間的半導體溫差模塊和金屬板與散熱體之間的半導體溫差模塊的熱面或冷面朝向一致。

所述溫控液體盒外表面設有絕熱膜。

所述控制單元為PLC可編程邏輯控制器，其與雙刀雙擲開關控制連接。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：

1、溫控電池盒與高、低溫液體源由管道連通形成循環回路，在循環回路上設有循環泵，循環泵與溫控電池盒之間連接有溫度傳感器和控制單元，通過溫度傳感器實時檢測和控制單元及時調控，為鋰電池創造適宜的工作環境溫度，提高電化學反應速度，保證鋰電池的輸出電流、輸出電壓和放電容量，以使鋰電池發揮最優的性能，滿足動力電源的使用要求。