[發(fā)明專利]電池溫控裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310745986.0
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103647118A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃逸平;張列平
• 申請（專利權(quán)）人: 成都凱邁科技有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/6572
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 王蕓;林輝輪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電池溫控裝置。

背景技術(shù)

二次電池產(chǎn)品由于技術(shù)原理為電化學(xué)反應(yīng)，其對環(huán)境溫度極其敏感。當(dāng)溫度過低時(shí)，其化學(xué)活性降低，導(dǎo)致電池有效容量大幅降低甚至無法充放電，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致電池電解液及正負(fù)極結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的變化，嚴(yán)重影響電池壽命。當(dāng)溫度過高時(shí)，雖然電池活性增強(qiáng)了，但是危險(xiǎn)也隨之而來。在高溫狀態(tài)下充放電會(huì)造成電池內(nèi)部壓力升高，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)電池爆炸、起火等安全事故。

例如，鋰電池的使用環(huán)境溫度約在-20?～+55?℃。就單只電芯而言，其0?℃時(shí)的容量保持率約為60?～70％，-10℃時(shí)的容量保持率約為40?～55％，-20℃時(shí)的容量保持率約為20?～40％。鋰電池在低溫條件下，電化學(xué)反應(yīng)速度下降，電池輸出的電流和電壓都會(huì)下降，放電容量也會(huì)大幅下降，這樣的低溫性能顯然不能滿足動(dòng)力電源的使用要求。相反，在高溫使用環(huán)境下其放電容量也會(huì)大幅下降。因此，控制鋰電池的工作環(huán)境溫度至關(guān)重要，成為鋰電池的主要攻堅(jiān)方向。

鋰電池使用中，要滿足電動(dòng)車高電壓、大電流的負(fù)載用電要求，必須由多個(gè)單體電池串并聯(lián)使用。這樣不但使電池的內(nèi)阻、容量和端電壓難于均衡，而且充放電保護(hù)線路的技術(shù)難度增加，成本提高。例如：一輛行駛160?～260km?的純電動(dòng)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(gè)單體串連，才能滿足供電要求；一輛車身為12?米的電動(dòng)客車，若工作電壓為388V?就需要108?個(gè)單體(3.6V?的錳酸鋰或三元鋰電池)?串連起來供電，所以在研究如何控制鋰電池的工作環(huán)境溫度時(shí)，還需要考慮的問題即是如何對每節(jié)鋰電池均衡控溫，即保持多個(gè)單體電池的一致性。

申請?zhí)枮?01210182342的中國專利中采用半導(dǎo)體制冷器對二次電池進(jìn)行控溫，該專利中僅僅提出采用半導(dǎo)體制冷器的方式進(jìn)行鋰電池溫度控制，但如何保持多個(gè)單體電池的一致性以及如何讓冷卻介質(zhì)與每節(jié)鋰電池進(jìn)行熱傳遞等具體問題并未解決。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種能夠?qū)Χ喙?jié)電池進(jìn)行均衡控溫的電池箱。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：???

一種電池溫控裝置，包括電池模塊，還包括第一換熱器、與電池模塊交換熱量的第二換熱器，以及抽導(dǎo)熱介質(zhì)的泵；所述第一換熱器的輸出端連接第二換熱器的輸入端，所述第二換熱器的輸出端連接泵的輸入端，所述泵的輸出端連接第一換熱器的輸入端，所述第一換熱器、第二換熱器以及泵形成供導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)的回路；另外還包括與所述第一換熱器交換熱量的半導(dǎo)體制冷器。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在所述泵的輸出端與所述第一換熱器輸入端之間還連有儲液箱。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述電池模塊包括多個(gè)平行設(shè)置的單體電池，每相鄰的兩個(gè)單體電池之間都設(shè)有一個(gè)所述第二換熱器。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述第二換熱器布置在所述單體電池側(cè)面從下往上4/5區(qū)域內(nèi)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，還包括將第一換熱器輸出端流出的導(dǎo)熱介質(zhì)均勻分至多個(gè)第二換熱器的均流器，所述均流器連接在所述第一換熱器輸出端和第二換熱器輸入端之間。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，還包括將多個(gè)第二換熱器輸出端匯集在一起的匯流器，所述匯流器連在第二換熱器的輸出端與泵的輸入端之間。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，還包括增大導(dǎo)熱面積的導(dǎo)熱板，所述導(dǎo)熱板設(shè)置在所述第二換熱器與所述單體電池的側(cè)面之間。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述第一換熱器和第二換熱器為熱管。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述電池模塊上設(shè)有感應(yīng)其溫度的傳感器，所述傳感器連接控制器，所述控制器根據(jù)傳感器的信號控制半導(dǎo)體制冷器制熱或制冷。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，還包括將所述電池模塊、第一換熱器、第二換熱器和泵包覆在內(nèi)的起隔熱保溫作用的箱體，所述箱體壁包括至少四層材料，由外到內(nèi)依次為鋼板、鋁箔、泡沫橡膠和鋁箔。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，所述半導(dǎo)體制冷器一側(cè)設(shè)有散熱風(fēng)機(jī)。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明能夠控制多個(gè)單體電池的溫度，在控溫過程中，使多個(gè)單體電池的溫度保持一致。

2、本發(fā)明采用半導(dǎo)體制冷器與熱管組合控制多個(gè)單體電池溫度，半導(dǎo)體制冷器本身也是靠多個(gè)單體電池供電，在充電電池有限電量的前提下，能夠起到功耗低和節(jié)能的效果。

3、本發(fā)明中的半導(dǎo)體制冷器與熱管等都是常見的器械，成本低廉，采購方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的溫控原理圖