[發明專利]一種動力電池加熱裝置

在審

• 申請號: 201510035939.6
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN104716401A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 孟斐;翟文波
• 申請（專利權）人: 北京新能源汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;H01M10/625;H01M10/637
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 柳江

技術領域

本發明涉及動力電池技術，具體涉及一種用于純電動汽車的動力電池加熱裝置。

背景技術

目前純電動汽車的動力電池普遍使用鋰離子電池，鋰離子電池在低溫環境下的性能明顯下降，如在0℃以下的環境中工作時，明顯表現出放電能量小、充電電流微弱甚至不能充電、電池壽命驟降等缺陷，而上述缺陷顯然都是影響電動汽車用戶體驗的至關重要因素。

為了克服上述缺陷，有兩種解決方案：一種是從電池技術上進行改進，由于目前的電池水平不能從根本上得到突破，因此采用這種方案可以在一定程度上提高低溫的放電特性，但是充電電流仍無法達到一個較高的水平，不能從根本上解決低溫環境的性能驟降缺陷；另一種是目前普遍采用的解決方案，即通過在動力電池的周圍環境使用加熱機構對動力電池進行加熱，使電池達到一個合理的溫度區間后再進行充電和放電作業。

對于第二種方案，常見的加熱方案如圖1所示，在電池系統的電池箱1內部的電池組2后方添加PTC加熱器3，并通過風扇4實現擾流，將PTC加熱器3的熱量帶給電池組2，從而提高了電池組2的溫?度。但是上述這種方案有存在一些缺陷：首先，電池系統內部需要空間去布置加熱器和風扇，這勢必要犧牲一部分電池的空間，整個系統的能量密度就會減小，汽車的續航里程也將會相應降低；其次，這種加熱方式是PTC產生熱量后，給附近的空氣加熱，熱空氣被風扇擾動，順著流動方向再給電池加熱，熱量經過兩次傳遞而且同時熱空氣也與其他部件進行熱交換，有熱量損失，加熱效率較低；再次，電池溫升明顯不均勻，靠近PTC加熱器位置近的電池會較早持續地接觸熱氣流，熱交換時的熱空氣溫度也較高，因此溫度上升較快，而遠離PTC加熱器的電池相反的就溫度上升較慢，溫度不一致很可能會導致電池的差異化，甚至可能影響整個電池系統的性能，而若等到所有電池的溫度差異變小達到熱量平衡狀態才開始動力電池的充放電作業時，通常需要1-2h甚至更長時間，這顯然超出了車主的接受范圍。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種動力電池加熱裝置，旨在使低溫狀態下的動力電池均勻、快速地溫升。

本發明采用的技術方案具體為：

一種動力電池加熱裝置，包括至少一個加熱單元，每個所述加熱單元包括加熱膜和熱縮套，所述加熱膜貼合于動力電池單體，所述熱縮套罩于所述加熱膜。

在上述動力電池加熱裝置中，所述加熱膜和所述熱縮套的厚度之和為0.4-0.6mm。

在上述動力電池加熱裝置中，所述加熱膜包括第一膜層和第二膜層，所述第一膜層和第二膜層之間設有電加熱絲。

在上述動力電池加熱裝置中，所述第一膜層為聚酰亞胺膜。

在上述動力電池加熱裝置中，所述第二膜層為聚酰亞胺膜。在上述動力電池加熱裝置中，所述電加熱絲為合金箔電加熱絲。

在上述動力電池加熱裝置中，所述加熱膜通過背膠層貼合于動力電池。

在上述動力電池加熱裝置中，所述背膠層的工作溫度區間為-40-120℃，所述背膠層的貼合強度不小于5N/mm²。

本發明產生的有益效果是：

采用本發明的電池加熱裝置對動力電池進行加熱，具有占用空間小而且熱量傳導效率高的明顯優點，可以在較短時間內使電池的溫度迅速上升，并且各部分的溫升保持較小的溫差。如，通過選擇合適參數的加熱膜，在含有7只電池單體的試驗模塊中，將電池的整體溫度從-30℃溫升至10℃僅需15min，且各個部分的溫度差控制在±3℃以內。而目前PTC加熱，空氣導熱的方法通常需要兩個小時左右，溫差不低于10℃。

附圖說明

當結合附圖考慮時，能夠更完整更好地理解本發明。此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。

圖1為目前動力電池的加熱方案示意圖；

圖2為本發明一種加熱膜的結構示意圖；

圖3-1為本發明一種動力電池加熱裝置的主視示意圖；

圖3-2為本發明一種動力電池加熱裝置的俯視示意圖；

圖3-3為本發明一種動力電池加熱裝置的左視示意圖；

圖4為將電池加熱裝置串聯的結構示意圖。

圖中：1、電池箱??2、電池組??3、PTC加熱器??4、風扇??5、電源線接頭??6、聚酰亞胺膜??7、電加熱絲??8、加熱膜??9、熱縮套??10、電芯??11、連接線。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明的技術方案作進一步詳細的說明。