[發(fā)明專利]具有熱管理功能的環(huán)形鋰離子電池組及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110690713.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN113328172A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊梟劍;李志農(nóng);周琪;王發(fā)成;穆慧娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué);南昌航空大學(xué);中國北方車輛研究所
• 主分類號(hào): H01M10/613
• 分類號(hào): H01M10/613;H01M10/615;H01M10/635;H01M10/643;H01M10/6571;H01M10/659;H01M10/0525
• 代理公司: 南昌市平凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 36122
• 代理人: 張文杰

1.具有熱管理功能的環(huán)形鋰離子電池組，包括兩個(gè)相互連接的環(huán)形鋰離子電池單體，其特征在于，所述環(huán)形鋰離子電池單體包括內(nèi)加熱筒、圓柱形卷片、電芯和電池殼體，所述內(nèi)加熱筒內(nèi)部填充相變材料，內(nèi)加熱筒外周設(shè)有卷片，卷片外周繞裝有電芯；所述電池殼體外裝有控制器，電池殼體與外加熱筒之間填充有相變材料；外加熱筒套裝于電芯的外周；環(huán)形鋰離子電池單體下端封裝有下端蓋，上端封裝有上端蓋，上端蓋設(shè)置有溫度傳感器、正極極柱和負(fù)極極柱；電芯上端連接有引線正極片和負(fù)極片，正極片和負(fù)極片分別與上端蓋上的正極極柱和負(fù)極極柱對(duì)應(yīng)連接；環(huán)形鋰離子電池單體的上端蓋和下端蓋上均裝有連接座，連接座呈四邊形且中間內(nèi)孔端口對(duì)角設(shè)有擋片，連接座一側(cè)相鄰的兩邊設(shè)置有燕尾槽，另一側(cè)相鄰的兩邊設(shè)置有與燕尾槽相對(duì)應(yīng)匹配的燕尾滑塊，環(huán)形鋰離子電池單體之間通過燕尾槽與燕尾滑塊相對(duì)連接組成電池組；電池組中的環(huán)形鋰離子電池單體之間正極極柱和負(fù)極極柱通過連接片對(duì)應(yīng)連接，實(shí)現(xiàn)電池組的并聯(lián)通電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱管理功能的環(huán)形鋰離子電池組，其特征在于，所述電芯的材料為石蠟類。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有熱管理功能的環(huán)形鋰離子電池組，其特征在于，所述石蠟類的材料中可添加膨脹石墨、泡沫鋁、泡沫石墨、碳纖維或鋁顆粒。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱管理功能的環(huán)形鋰離子電池組，其特征在于，所述溫度傳感器的溫度感應(yīng)范圍為-30～60℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱管理功能的環(huán)形鋰離子電池組，其特征在于，所述控制器設(shè)有第一預(yù)設(shè)溫度和第二預(yù)設(shè)溫度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有熱管理功能的環(huán)形鋰離子電池組，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)溫度為-10℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有熱管理功能的環(huán)形鋰離子電池組，其特征在于，所述第二預(yù)設(shè)溫度為0℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱管理功能的環(huán)形鋰離子電池組，其特征在于，所述內(nèi)加熱筒和外加熱筒均為高導(dǎo)熱率高電阻率的鐵鉻鋁合金，導(dǎo)熱系數(shù)為52KJ/m·h·c，電阻率為1.6×10^-6Ω·m。

9.一種如權(quán)利要求1所述的具有熱管理功能的環(huán)形鋰離子電池組的控制方法，其特征在于，其具體控制步驟如下：

1）當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)環(huán)形鋰離子電池單體溫度低于-10℃時(shí)，控制器接通內(nèi)、外加熱筒，內(nèi)加熱筒和外加熱筒通過電流開始工作產(chǎn)熱，協(xié)同環(huán)形鋰離子電池單體自身放出

的熱量一起加熱；當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到環(huán)形鋰離子電池單體溫度≥0℃，斷開內(nèi)加熱筒和外加熱筒，停止產(chǎn)熱；

2）當(dāng)環(huán)形鋰離子電池單體溫度達(dá)到相變材料熔化溫度時(shí)，相變材料開始吸收熱量對(duì)環(huán)形鋰離子電池單體進(jìn)行散熱，直至相變材料全部熔化，停止吸熱；

3）當(dāng)環(huán)形鋰離子電池單體溫度在0℃以上且相變材料熔化溫度以下時(shí)，環(huán)形鋰離子電池單體正常工作。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，進(jìn)一步，所述相變材料熔化溫度為28℃。