[實用新型]一種自加熱鋰離子電池

有效

• 申請號: 201820910204.2
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN208336400U
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 李彬彬;劉成士;周家宇;楊剛;李少凡;李星;鞠林潤;左帆帆;寧亞軍;蘇峰
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/613;H01M2/10;H01M10/6554
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 汪貴艷

本實用新型公開了一種自加熱鋰離子電池，包括由若干個電芯串并聯組成的電芯組，以及用于裝載并保護電芯組的外殼，所述外殼的頂端設有蓋板；所述電芯組的兩側分別設有加熱片，所述加熱片包括加熱片本體，所述加熱片本體上連接有第一極耳和第二極耳；所述蓋板上設有分別與電芯組的正極柱、負極柱連接的正極電極、負極電極，所述蓋板上還設有第三電極；所述正極電極和第三電極之間依次通過溫度感應器、繼電器連接；所述第一極耳與所述負極電極連接，第二極耳與所述第三電極連接。本實用新型無需外接載荷或能源，只需通過溫度傳感器感應溫度來控制繼電器的閉合/斷開，再用于控制正極電極和第三電極的接通/斷開，進而控制電池內部回路與開路，操作方便。

技術領域

本實用新型屬于鋰電池加熱技術領域，具體涉及一種自加熱鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池以其能量密度高、比能量大、體積小、重量輕、使用壽命長、自放電率低且無記憶效應、無污染等優點而被廣泛應用在移動通訊、筆記本電腦、電動自行車、電動汽車等領域。但在低溫和嚴寒的地區里，特別是當溫度降低到0℃時，鋰電池充電只能夠達到70%-75%的容量，放電不足90%，當溫度低于0℃的時候，由鋰電池組供電的電動車則會出現電池無法充電和放電或是充電和放電容量極低，影響車輛無法正常啟動或是縮短車輛續航里程。在低溫下長時間使用，導致電池充放電不充分，容易使電池內部短路，從而引起火災及一些人身安全的問題。

現有的鋰離子電池加熱技術，都是在鋰電池外部增設加熱裝置，加熱裝置通過電熱膜或者電阻絲產生熱量對鋰電池進行加熱。中國專利（申請號201320077903.0）公開了一種鋰電池組的溫控裝置，包括由鋰電池組成的電池組；在所述鋰電池之間設有具有可折疊性電熱膜，使得電熱膜能夠將每個鋰電池小組的三個面包裹。由于高分子PTC是一種典型具有溫度敏感性的半導體電阻，超過一定的溫度（居里溫度）時，它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性增高。采用一個電熱膜對多個鋰電池進行加熱，當局部鋰電池溫度升高時，PTC電熱膜電阻值變大，其他位置的PTC電熱膜產熱減少，導致其他鋰電池加熱效果差，同時只包裹鋰電池的三面，難以保證每塊鋰電池受熱均勻。并且加熱膜產生的熱量透過電池殼對電芯加熱，導致熱量大量損失，加熱效率低，造成能源的浪費。這種加熱方式會導致電芯外側面的溫度急劇升高，而電芯內部溫度較低，使得鋰電池加熱過程中存在安全隱患。針對目前現有技術中存在的上述缺陷，迫切需要進行研發，解決現有技術中存在的缺陷。

實用新型內容

針對現有技術的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種加熱效率高，熱量散失少，無需外界能量，節約能源，能夠確保電芯加熱均勻，安全性更高的節能自加熱鋰離子電池。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為：

一種自加熱鋰離子電池，包括由若干個電芯串并聯組成的電芯組，以及用于裝載并保護電芯組的外殼，所述外殼的頂端設有蓋板；所述電芯組的兩側分別設有加熱片，所述加熱片包括加熱片本體，所述加熱片本體上連接有第一極耳和第二極耳；所述蓋板上設有分別與電芯組的正極柱、負極柱連接的正極電極、負極電極，所述蓋板上還設有第三電極；所述正極電極和第三電極之間依次通過溫度感應器、繼電器連接；所述第一極耳與所述負極電極連接，第二極耳與所述第三電極連接。

進一步方案，所述加熱片本體的外側包覆有PET膜，所述加熱片本體、第一極耳（22）和第二極耳的材質為鎳片或石墨烯。

進一步方案，所述加熱片通過粘膠與所述的電芯組粘接。

本實用新型中電芯組的正、負極柱與蓋板上的正、負極電極連接，并且正極電極通過溫度感應器、繼電器和第三電極連接，而第三電極通過加熱片與負極電極連接，從而形成一個電回路。其中溫度傳感器用于感應電芯組內部的溫度，而繼電器是通過溫度傳感器來控制其連通或斷開。