[發(fā)明專利]一種低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機構

無效

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• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103490119A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 董佰合;王大生;廖躍飛;劉艷開
• 申請（專利權）人: 深圳市巨星科技有限公司
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;H01M10/637;H01M10/625
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及電子領域，尤指一種低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機構。

背景技術

冬天，北方或者歐美國家，環(huán)境溫度通常在-20℃以下，在此環(huán)境條件下，通過鋰電發(fā)動汽車是一個讓人頭痛的問題。但由于鋰電池材料的固有特性，導致它對使用環(huán)境溫度的要求非常苛刻，目前很難做到兼顧高溫、低溫均能正常大電流啟動放電。鋰電池在低溫下實際放電性能遠遠低于常溫下的放電性能，而且是隨著溫度的下降而降低其使用性能。一般在-20℃時，放電能力僅為室溫下的10%－20%，在-30℃時，放電能力僅剩2%左右。更為嚴峻的是，一般汽車的起動機卻是隨著溫度越低而需要的啟動電流越大，同時應急啟動電源產品的特點就決定了它的主要使用環(huán)境基本上是在低溫或超低溫下進行。這將制約了鋰電池在動力應急啟動方面的大力發(fā)展。從用戶的實用角度出發(fā)，如果電池在低溫下，能夠用自身的一部分能量通過特定方式轉換成熱能反給電池加熱，使電池整體能夠快速恢復大電流放電性能，這個技術是十分有價值的。假設以8AH?放電倍率為80C的動力型鋰電池為例：常溫下放電電流為640安培/5秒/停3?分鐘，能夠循環(huán)放電10次。那么在-20℃低溫環(huán)境下，其放電能力僅為64A?左右，這個電流是無法用于啟動汽車。但是，如果利用其中1AH或1.5AH?的電能轉化為熱能，換取整體電池的溫度上升，從而達到理想的放電能力。雖然損耗了一定能量，但提高了放電能力，同等電壓、相同放電倍率的不同容量電池，單位時間內放電能力基本一樣，區(qū)別只是放電的時間及循環(huán)次數。所以這種自動預熱的方式將能彌補鋰電池對低溫環(huán)境下先天性的放電不足問題。

發(fā)明內容

為解決上述技術問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機構，以此克服鋰電池在低溫環(huán)境下放電不足的缺陷。

為達成上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造應用的技術是：一種低溫環(huán)境下的鋰電池發(fā)熱機構，包括溫控板及其連接驅動的電熱膜，其特征在于：該溫控板包括電源單元及其連接的溫度檢測單元、溫度處理單元和電熱控制單元，該溫度檢測單元與該溫度處理單元信號連接，該溫度處理單元與該電熱控制單元信號連接，以及該電熱膜連接所述電熱控制單元。

在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述溫度處理單元包括兩串聯(lián)電阻和運算放大器。

在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述溫度檢測單元，包括負溫度系數電阻及其與之串聯(lián)的電阻，該負溫度系數電阻與該串聯(lián)的電阻共有一串聯(lián)端。

在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述串聯(lián)端與所述運算放大器的同向輸入端連接。

在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述負溫度系數電阻貼近電熱膜安裝。

在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述兩串聯(lián)電阻的一端連接于所述運算放大器反向輸入端。

在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述運算放大器輸出端與所述電熱控制單元連接。

在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述電熱控制單元包括電阻和三極管，該三極管與所述電熱膜連接。

在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述電熱膜包括絕緣膜和電熱絲，其中：所述絕緣膜分為上下兩層，將所述電熱絲夾持于上層絕緣膜與下層絕緣膜中間。

在本發(fā)明之優(yōu)選方案中，所述電源單元包括供電保護電阻。

本發(fā)明與現有技術相比，其有益效果是：

一是在低溫環(huán)境條件下，鋰離子電池芯不能夠充分激活鋰離子，使得此類產品在低溫環(huán)境中難以正常使用，本發(fā)明藉由發(fā)熱機構有效地解決了低溫環(huán)境中充分激活鋰離子的技術問題，尤其在惡劣的環(huán)境（郊外、雨雪、冰凍）中，本發(fā)明應用在汽車啟動電源設備上能夠瞬間啟動汽車；

二是本發(fā)明之發(fā)熱機構適于移動電源，解決了在惡劣環(huán)境下汽車熄火，因冷凍無法啟動汽車，且孤立無援的情況下能夠自行解決問題，不需請人上門維修。

三是在北方或者歐美國家的冬天，通常是零下氣溫，汽車點不了火的現象時有發(fā)生，如遇道路擁堵本發(fā)明之適于鋰電池的發(fā)熱機構便能快速解決此問題；

四是如果在高速公路上汽車點不著火，無疑增大了交通事故風險，本發(fā)明之適于鋰電池的發(fā)熱機構能夠在最短的時間內解決問題，減少交通事故的發(fā)生率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明之優(yōu)選方案的平面示意圖。

圖2為本發(fā)明之優(yōu)選方案的工作原理方框圖。

圖3為本發(fā)明之優(yōu)選方案的電路原理圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現的技術手段、創(chuàng)造特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合圖示與具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。