[發明專利]鋰電池組的恒溫調節裝置及其方法

在審

• 申請號: 201810776715.4
• 申請日: 2018-07-14
• 公開（公告）號: CN108649299A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 溫琦;劉振松;王暖升;呂明東;陳愛柒
• 申請（專利權）人: 青島海研電子有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/6551;H01M10/6568;H01M10/657;H01M10/6572;H02S40/44
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 陳磊

本發明所述鋰電池組的恒溫調節裝置及其方法，是將鋰電池組浸入導熱絕緣油中，采用太陽能加熱裝置循環加熱導熱絕緣油，以半導體降溫片與導熱絕緣油進行間接接觸式散熱，以期通過調節導熱絕緣油的油溫來迅速、均勻地控制鋰電池組的整體工作溫度。恒溫調節裝置主要包括有用于容納鋰電池組于導熱絕緣油中的浸油箱；與浸油箱循環連通的太陽能加熱裝置；以及，設置于浸油箱外側的若干個半導體降溫片。基于太陽能循環加熱和半導體間接接觸式降溫的目標物是導熱絕緣油，鋰電池組置于導熱絕緣油中，其整體升溫與降溫較為均勻且迅速，可較好地發揮鋰電池組的電量輸出，并且將鋰電池組置于密封良好、安全的工作環境中。

技術領域

本發明涉及一種應用于可充電式鋰電池組的恒溫調節裝置及其方法，屬于電子技術領域。

背景技術

隨著微電子技術的迅猛發展，小型化的設備日益增多，對電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進入了大規模的實用階段。目前鋰電池大量應用于通過設備(如手機)、筆記本電腦、電動工具、電動車、路燈備用電源、航燈、家用小電器等諸多領域。

自身與工作環境溫度對于鋰電池的充電、放電性能影響很大。在溫度較低時(尤其是冬天低溫狀態下)，電池中離子遷移速度降低，電解液的歐姆內阻增大。由于電解液的內阻是電池歐姆內阻的主要來源，化學反應速度降低導致濃差極化和電化學極化增大，這使得極化內阻也增大。因此，電池的功率輸出相應地就會明顯下降。反之，當溫度上升則情況相反，電池輸出功率會上升；但溫度太高，又會破壞電池內的化學平衡，導致副反應。

目前鋰電池溫度控制大都是采用強制風冷、空調恒溫控制等。此類應用技術的缺點很明顯，對于鋰電池的溫度控制不均勻，且浪費能源。

如公開以下方案的在先申請專利，申請號CN201721327990.5，名稱為一種家用鋰電池的智能降溫系統，包括由8串磷酸鐵鋰電池單元構成的鋰電池組，還包括微控制器，每個磷酸鐵鋰電池單元上固定有一個用于采集磷酸鐵鋰電池單元溫度的溫度傳感器，8個溫度傳感器通過總線與微控制器相連；每個所述磷酸鐵鋰電池單元上還固定有一個用于對所述磷酸鐵鋰電池單元降溫的半導體制冷片。將半導體制冷片的散熱面與電池箱體上的散熱板相連以實現鋰電池組散熱。

又如以下在先申請專利，申請號CN201620928770.7，名稱為一種太陽能鋰電池加熱系統，其結構是在電池殼體中封裝有鋰電池組，在相鄰兩個鋰電池芯板之間設置一個電加熱板，在電池殼體外圍包覆有保溫層；在電池殼體中設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器的連接線接引到控制器的信號輸入端，控制器的控制端連線到由三極管或MOS管構成的開關元件的控制極，所述開關元件上的另外兩極，一個連接到電加熱板的一個接線端，另一個串接太陽能電池后連接到電加熱板的另一接線端，形成太陽能電熱回路，并由開關元件控制太陽能電熱回路的導通和關斷。

上述現有技術，雖然可在一定程度上實現對鋰電池組的溫度控制，但其技術缺陷也很明顯。無論是半導體制冷、還是太陽能電熱方式，都是基于直接針對鋰電池組本身的熱量傳遞，對于鋰電池內部的散熱并不均勻，且有必要考慮如此散熱方式對于鋰電池組密封性能、安全防護性能的影響。特別地，采用太陽能電熱方式，在低溫環境中的熱量損失較為明顯，難以迅速地提升鋰電池組工作溫度。

有鑒于此，特提出本專利申請。

發明內容

本發明所述的鋰電池組的恒溫調節裝置及其方法，在于解決上述現有技術存在的問題而將鋰電池組浸入導熱絕緣油中，采用太陽能加熱裝置循環加熱導熱絕緣油，以半導體降溫片與導熱絕緣油進行間接接觸式散熱，以期通過調節導熱絕緣油的油溫來迅速、均勻地控制鋰電池組的整體工作溫度。

為實現上述設計目的，所述鋰電池組的恒溫調節裝置主要包括有：

用于容納鋰電池組于導熱絕緣油中的浸油箱；

與浸油箱循環連通的太陽能加熱裝置；

以及，設置于浸油箱外側的若干個半導體降溫片。