[發(fā)明專利]一種圓柱鋰離子電池?zé)峤粨Q裝置及其使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010615152.8
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111628246A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭榮林;齊洪峰;宋海峰;張志鋒;陳宏;陳保貴;張艷芳;宋二虎
• 申請（專利權(quán)）人: 河南新太行電源股份有限公司;中車工業(yè)研究院有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/643;H01M10/617;H01M10/6552;H01M10/6551;H01M10/6557;H01M10/6571;H01M10/6556;H01M10/6554;H01M10/653;H01M10/0525
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市挺立眾創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41192
• 代理人: 趙振

本發(fā)明公開了一種圓柱鋰離子電池?zé)峤粨Q裝置，包括外殼、封板、加熱棒和熱管；中空的金屬管狀外殼一端外周設(shè)有外殼凸沿，另一端有外螺紋且由封板封堵，封板上有透氣孔。加熱棒為插入外殼內(nèi)的中空的電加熱棒狀部件；加熱棒靠近外殼凸沿的一端有導(dǎo)電的引線；熱管包括伸入加熱棒空心中的管狀本體和凸臺，凸臺從外殼外端部封堵外殼，引線通過凸臺上的引線孔通向外殼外；凸臺為金屬；加熱棒和凸臺間的空隙內(nèi)填充導(dǎo)熱膠，導(dǎo)熱膠粘接外殼、凸臺、管狀本體和加熱棒端部。本發(fā)明還公開了上述圓柱鋰離子電池?zé)峤粨Q裝置的使用方法。本發(fā)明的一種圓柱鋰離子電池?zé)峤粨Q裝置從電池模組內(nèi)部加熱，加熱快且均勻；還能通過熱管將熱量吸收后導(dǎo)出而降溫，節(jié)約空間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種圓柱鋰離子電池?zé)峤粨Q裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

隨著消費(fèi)電子、新能源汽車、儲能領(lǐng)域的快速發(fā)展，鋰離子電池應(yīng)用場景更加廣泛，這對圓柱鋰離子電池成組的標(biāo)準(zhǔn)化、成組效率、集成度的要求也越來越高。尤其是鋰離子電池在溫差較大的環(huán)境下工作時，對鋰離子電池的要求更高：鋰離子電池在剛開始啟動工作時，如果環(huán)境溫度過低，則由于充放電反應(yīng)的速度較慢，電池的電性能不能得到有效地發(fā)揮；而在環(huán)境溫度過高時，則由于電池在充放電過程中放熱，過多的熱量又使得電池處于不安全狀態(tài)，因此，對鋰離子電池進(jìn)行熱管理是至關(guān)重要的。現(xiàn)有技術(shù)中對電池加熱多采用分離式加熱，比如：使用片狀的加熱板加熱、循環(huán)水加熱、加熱膜纏繞加熱等，這些加熱方式均是在圓柱電池模組的外面加熱，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且無法對單個的鋰離子電池進(jìn)行加熱，加熱不均勻，加熱速度慢，并且加熱裝置占用空間較大。另一方面，由于鋰離子電池防護(hù)等級的要求，風(fēng)冷的應(yīng)用場景越來越少；液冷雖能達(dá)到比較理想的散熱效果，但由于冷卻系統(tǒng)復(fù)雜，裝置成本高，不利于提高鋰離子電池整體的體積能量比，結(jié)構(gòu)集成度低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種圓柱鋰離子電池?zé)峤粨Q裝置，能夠在鋰離子電池模組的內(nèi)部對鋰離子電池進(jìn)行加熱，并且還節(jié)約空間，并且能在不加熱時對鋰離子電池模組適當(dāng)降溫。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種圓柱鋰離子電池?zé)峤粨Q裝置，包括：外殼、封板、加熱棒和熱管；所述外殼為中空的金屬管狀物，所述外殼的一端外周設(shè)置有外殼凸沿，所述外殼的另一端設(shè)置有外螺紋；所述封板封堵在所述外殼有外螺紋一端，所述封板上設(shè)置有透氣孔；所述加熱棒為插入所述外殼內(nèi)的中空的電加熱棒狀部件；所述加熱棒靠近所述外殼凸沿的一端設(shè)置有引線，所述引線為導(dǎo)電線； 所述熱管包括管狀本體和凸臺；所述管狀本體的一端伸入所述加熱棒空心中，另一端固定連接所述凸臺；所述凸臺從所述外殼的外端部封堵所述外殼，所述凸臺上有引線孔，所述引線通過所述引線孔通向所述外殼外；所述凸臺材質(zhì)為金屬；所述加熱棒和所述凸臺間有空隙，所述空隙內(nèi)填充導(dǎo)熱膠，所述導(dǎo)熱膠粘接所述外殼、所述凸臺、所述管狀本體和所述加熱棒端部。

本發(fā)明的一種圓柱鋰離子電池?zé)峤粨Q裝置外殼為金屬管狀物，在使用時，插入電池模組中相鄰的4個圓柱電池相鄰接所形成的間隙中固定，充分利用了電池模組中的間隙，不增加整個電池箱的體積，節(jié)約空間。該裝置的金屬外殼內(nèi)插有加熱棒，加熱棒通過引線連接外接電路發(fā)熱，加熱棒將熱量傳導(dǎo)給外殼，通過外殼將熱量傳至相鄰接的周圍4個圓柱電池中，使每個單個的鋰離子電池升溫，從而可以使鋰離子電池模組在較低的溫度下工作時快速加熱，并且加熱均勻，使鋰離子電池快速進(jìn)入最佳工作狀態(tài)。當(dāng)鋰離子電池模組在較高的環(huán)境溫度下工作時，加熱棒不通電，此時，單個鋰離子電池在充放電過程中產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至本發(fā)明的圓柱鋰離子電池?zé)峤粨Q器的金屬外殼，繼而再傳導(dǎo)至加熱棒。由于加熱棒的中空空心中有熱管的管狀本體，熱管吸收加熱棒中的熱量，發(fā)揮熱管的熱傳導(dǎo)快的優(yōu)勢進(jìn)行快速傳熱，將熱量傳至凸臺，由凸臺再經(jīng)過外設(shè)的散熱系統(tǒng)而導(dǎo)出，從而使得鋰離子電池模組得到快速降溫。在本發(fā)明的圓柱鋰離子電池?zé)峤谎b置的封板上還設(shè)置了透氣孔，該透氣孔方便外殼內(nèi)氣體在加熱膨脹和冷卻收縮時氣體與外界交換，避免外殼內(nèi)外氣壓不平衡。

優(yōu)選地，所述外殼的外表面涂覆有絕緣層。