[發(fā)明專利]一種鋰電池保溫裝置及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210008481.1
• 申請(qǐng)日: 2012-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN102522609A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市鉅大電子有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/50
• 分類號(hào): H01M10/50
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 馮鐵惠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種保溫裝置，更具體的，涉及一種鋰電池保溫裝置和控制鋰電池工作在預(yù)定工作溫度區(qū)間的控制方法。

背景技術(shù)

鋰電池是新一代的儲(chǔ)能電源，由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料，使用非水電解質(zhì)溶液，廣泛用于當(dāng)前的各種需要電池供電的產(chǎn)品設(shè)備上，特別是在手持電子設(shè)備、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域，鋰電池更是最具有實(shí)用價(jià)值的供電電源。

在所有的環(huán)境因素中，溫度對(duì)鋰電池的充放電性能影響最大，在電極/電解液界面上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)與環(huán)境溫度有關(guān)，電極/電解液界面被視為電池的心臟。如果溫度下降，電極的反應(yīng)速率也下降。假設(shè)電池電壓保持恒定，則放電電流減小，電池的輸出功率也會(huì)減小。如果溫度上升則相反，即電池輸出功率增大。溫度也影響電解液的傳送速度，溫度上升，傳送加快，溫度下降，則傳送減慢，電池充放電性能也會(huì)受到影響。但溫度太高，如超過45℃，則會(huì)破壞電池內(nèi)的化學(xué)平衡，導(dǎo)致副反應(yīng)。比如鎳鎘、鎳氫電池的放電效率在低溫(如低于-15℃)時(shí)會(huì)有顯著的降低，而在-20℃時(shí)，堿液達(dá)到凝固點(diǎn)，電池充電速度也大大降低。在低溫0℃時(shí)充電會(huì)增大電池內(nèi)壓并可能使安全閥開啟。為了有效充電，環(huán)境溫度范圍應(yīng)控制在5～30℃之間，一般充電效率會(huì)隨溫度的升高而升高，但當(dāng)溫度升高到45℃以上的高溫時(shí)，充電電池材料的性能會(huì)退化，電池循環(huán)壽命也將大大縮短。例如，在低溫狀態(tài)下(比如-40℃)，鋰離子電池只能放出10％～30％的電量。

對(duì)于許多用戶所在的場(chǎng)合，都可能遇到溫度比較惡劣的情況，例如冬季的高緯度地區(qū)、熱帶地區(qū)、沙漠等太陽(yáng)直射，特別是一些主要用于露天設(shè)置、野外作業(yè)、甚至是執(zhí)行特殊任務(wù)的電子設(shè)備、交通設(shè)備，都希望能夠保證包括鋰電池在內(nèi)的設(shè)備對(duì)溫度的要求。

鋰電池在低溫狀態(tài)(-10℃以下)下使用時(shí)性能會(huì)大打折扣，甚至根本無法使用(溫度極低的環(huán)境)，目前的解決辦法是更改鋰電池內(nèi)部的材質(zhì)，用專門的材質(zhì)來制作電池，稱之為“低溫電池”，使之能在低溫環(huán)境中使用。

用低溫材質(zhì)制造的鋰電池在極其寒冷的環(huán)境中使用時(shí)，其性能仍然被嚴(yán)重影響，使用環(huán)境范圍也非常有限。這種“低溫電池”不僅對(duì)鋰電池的材質(zhì)要求高，而且對(duì)電池制作工藝要求高，價(jià)格貴，更重要的是其使用范圍很小，大大限制了鋰電池的使用范圍，最后還是形成普通鋰電池?zé)o法在低溫下使用的局面。

另外，目前世界上越來越多的地區(qū)開始出現(xiàn)較以前更極端的溫度，例如多篇報(bào)道介紹我國(guó)多個(gè)地區(qū)在夏季都出現(xiàn)高于40度(甚至50度)的高溫。在高溫條件下，鋰電池的性能和使用壽命都受到嚴(yán)重的影響。

目前，市場(chǎng)上形成的狀態(tài)是：普通材質(zhì)做成的鋰電池，只能在相對(duì)應(yīng)溫度范圍的環(huán)境使用，用特別材質(zhì)做成的鋰電池，也只能在相對(duì)應(yīng)溫度范圍的環(huán)境使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的，是提供一種鋰電池保溫裝置，以解決現(xiàn)有鋰電池嚴(yán)重受使用環(huán)境溫度局限的問題。

本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供一種鋰電池保溫裝置，是維持鋰電池的最佳工作溫度，減少外界溫度對(duì)鋰電池性能的影響。

本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供一種鋰電池保溫裝置，延長(zhǎng)鋰電池在條件惡劣地區(qū)和環(huán)境下的使用壽命。

本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供一種使得鋰電池能夠保持適宜工作溫度的方法，維持鋰電池的最佳工作溫度，減少外界溫度對(duì)鋰電池性能的影響。

本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供一種使得鋰電池能夠保持適宜工作溫度的方法，同時(shí)延長(zhǎng)鋰電池在條件惡劣地區(qū)和環(huán)境下的使用壽命。

本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供一種使得鋰電池能夠保持適宜工作溫度的方法，以解決現(xiàn)有鋰電池嚴(yán)重受使用環(huán)境溫度局限的問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種鋰電池保溫裝置，包括用于盛放鋰電池的絕緣盒，和由所述鋰電池供電并用于自動(dòng)控制所述鋰電池周圍環(huán)境溫度的溫度控制電路，所述溫度控制電路設(shè)置在所述絕緣盒內(nèi)。

優(yōu)選地，所述絕緣盒為塑膠盒。

優(yōu)選地，所述溫度控制電路包括溫度檢測(cè)模塊、溫控自動(dòng)開關(guān)模塊和調(diào)溫裝置，所述溫度檢測(cè)模塊與所述溫控自動(dòng)開關(guān)模塊連接，所述溫控自動(dòng)開關(guān)模塊與所述調(diào)溫裝置串聯(lián)。

優(yōu)選地，所述調(diào)溫裝置為碳纖維發(fā)熱布。

優(yōu)選地，所述溫度控制電路還包括串聯(lián)在電路中的手動(dòng)總開關(guān)和用于指示電路工作狀態(tài)的指示燈。

優(yōu)選地，所述絕緣盒內(nèi)還設(shè)置有隔熱盒，所述碳纖維發(fā)熱布設(shè)置在所述隔熱盒盒體的內(nèi)表面。

優(yōu)選地，所述溫度控制電路與鋰電池的保護(hù)電路板集成在一起，所述保護(hù)電路板置于鋰電池的電芯之上。

優(yōu)選地，所述絕緣盒盒蓋上設(shè)置有供手動(dòng)總開關(guān)、指示燈和電源輸出線穿過的通孔。