[發明專利]一種基于螺旋加熱棒的固態鋰電池及其加熱裝置、加熱控制方法

有效

• 申請號: 201810507211.2
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108879028B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 徐曉明;傅家麒;胡東海
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;H01M10/625;H01M10/635;H01M10/654;H01M10/6571
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1.一種基于螺旋加熱棒的固態鋰電池的加熱控制方法，其特征在于，

當外界環境溫度過低時，由電池管理系統(14)開啟加熱模式，閉合加熱開關(16)，蓄電池(15)的電流經由低壓線束(18)、加熱棒接口(12)、螺旋加熱棒正極導線(10)、螺旋加熱棒負極導線(11)進入螺旋加熱棒(8)并開始對固態鋰電池(19)加熱，當加熱達到一定時間后，固態鋰電池(19)的內部溫度已達到其正常使用溫度，此時閉合主回路開關(23)并開始驅動負載(21)工作，同時電池管理系統(14)控制加熱開關(16)斷開，停止加熱；

當加熱回路出現短路時，利用加熱保險(17)及時斷開低壓加熱回路內的電流；當高壓主回路出現短路時，利用主回路保險(22)及時斷開高壓主回路內的電流；

所述基于螺旋加熱棒的固態鋰電池，加熱裝置包括：電池管理系統(14)、蓄電池電源(15)、加熱開關(16)、低壓線束(18)；所述電池管理系統與所述蓄電池相連，所述蓄電池通過所述低壓線束與所述加熱開關、所述固態鋰電池形成加熱回路；所述蓄電池正極和負極連接所述固態鋰電池的加熱棒接口(12)；

還包括固態鋰電池的主回路；所述主回路：利用高壓線束依次串聯固態鋰電池、主回路開關以及負載；

在所述加熱回路中還連接加熱保險(17)，所述主回路中還連接主回路保險(22)；所述固態鋰電池個數為若干個，若干個固態鋰電池之間并聯；

所述加熱裝置適用的固態鋰電池為：包括固態鋰電池本體和加熱棒組件；所述固態鋰電池本體由外至內包括：金屬外殼(1)、電池絕緣膜(2)、正極活性物質(3)、固態電解質(4)、負極活性物質(5)以及固態電解質(4)，電池底部設有負極集流體(6)、頂部設有正極集流體(9)；所述加熱棒組件位于固態鋰電池本體最內層的固態電解質內，在加熱棒頂部引出導線，通過所述導線能夠對其加熱；

所述加熱棒組件包括加熱棒和絕緣導熱介質；所述絕緣導熱介質填充在加熱棒和電池本體最內層的固態電解質之間；

所述加熱棒為螺旋加熱棒(8)，其表面為螺紋結構，通過所述螺紋結構旋入所述絕緣導熱介質內；

所述加熱棒的導線包括正極導線和負極導線，所述正極導線的一端、負極導線的一端均連接加熱棒頂端，所述正極導線的另一端、負極導線的另一端連接加熱棒接口(12)；

所述負極集流體(6)與負極活性物質(5)預先焊接，正極集流體(9)預先與正極活性物質(3)焊接；并依次將連接有正極集流體(9)的正極活性物質(3)、固態電解質(4)和連接有負極集流體(6)的負極活性物質(5)、固態電解質(4)層層疊起后進行卷繞；電池絕緣膜(2)用于包裹卷繞后裸露的正極活性物質(3)、固態電解質(4)和負極活性物質(5)并與金屬外殼(1)絕緣。