專利名稱：一種鋰離子電池熱控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋰離子電池熱控制系統(tǒng)。
背景技術：
鋰離子電池采用碳素材料或鋰的其它嵌入化合物取代金屬鋰作負極，正極是含鋰的過渡金屬氧化物如LiCo02，電解質是鋰鹽有機溶液。鋰離子電池由于具有工作電壓高、能量密度高、自放電小及對環(huán)境友好等優(yōu)點，目前已經(jīng)廣泛應用于便攜式信息產品市場，但是鋰離子電池的進一步推廣應用依舊存在一些問題，其中突出的問題有鋰離子電池的低溫性能不佳、高溫環(huán)境易導致熱失控、安全性差，因此需要在鋰離子電池的控制管理上做深入地研究和改進。
發(fā)明內容本實用新型提供了一種鋰離子電池熱控制系統(tǒng)，它可以保證鋰離子電池能夠一直工作在一個理想溫度的環(huán)境中，有效解決鋰離子電池高低溫性能下降問題，可極大地提高鋰離子電源系統(tǒng)的高低溫性能和壽命。本實用新型采用了以下技術方案:一種鋰離子電池熱控制系統(tǒng)，它主要包括箱體，鋰離子電池組安裝于箱體內部設有的內腔中，鋰離子電池組的各電池之間設有隔柵，在內腔一側的側面與箱體之間設有風道I，在內腔的底部與箱體的底面之間設有風道II，在內腔一側面的上部設有風口與風道I相通，風道I內設有內循環(huán)風扇和加熱器，內循環(huán)風扇與風口相對，PTC加熱器位于內循環(huán)風扇的下部，內腔的底部分布有風孔，內腔通過風孔與風道II相通，在風道II的一側設有進風口，在進風口上設有可轉動的風門I，內腔另一側面設有出風口，在出風口處設有可開啟和關閉的風門II，開啟風門II，出風口與箱體的外部相通，在出風口處設有排熱風扇，排熱風扇與出風口相對，在鋰離子電池組上和風道I內都設有溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端與內腔中設有的智能控制器輸入端連接，智能控制器的輸出端分別與排熱風扇、內循環(huán)風扇、風門1、風門II和加熱器連接，當溫度傳感器測量箱體內環(huán)境溫度后鋰離子電池組需要加熱時，智能控制器根據(jù)溫度傳感器發(fā)出的信號控制風門I轉動至豎直位置，同時控制風門II關閉，進風口和出風口關閉，風道I與風道II之間相通，同時控制加熱器對箱體內部的空氣進行加熱，并通過控制內循環(huán)風扇和隔柵進行內腔進行熱循環(huán)；當保溫時，進風口和出風口仍然關閉，若內腔中鋰離子電池組的溫差過大，則智能控制器開啟內循環(huán)風扇進行內腔中的熱均衡，當自然散熱時，智能控制器根據(jù)溫度傳感器發(fā)出的信號控制風門I轉動至水平位置時，同時控制風門II開啟，進風口和出風口打開，將風道I關閉，若內腔中鋰離子電池組溫差過大，則控制排熱風扇的開啟運轉，進行內腔中的內部熱均衡，否則關閉排熱風扇；強制散熱時，進風口和出風口仍然打開，通過控制排熱風扇和隔柵將熱空氣排出箱體。所述的加熱器為PTC加熱器。所述的風道I與風道II呈L型分布。所述的溫度傳感器間隔分布在鋰離子電池組的各電池極柱上。[0006]本實用新型具有以下有益效果:本實用新型將鋰離子電池組安裝于箱體內部設有的內腔中，在內腔一側的側面與箱體之間設有風道I，在內腔的底部與箱體的底面之間設有設有風道II，在內腔一側面的上部設有風口與風道I相通，風道I內設有內循環(huán)風扇和加熱器，內循環(huán)風扇與風口相對，PTC加熱器位于內循環(huán)風扇的下部，內腔的底部分布有風孔，內腔通過風孔與風道II相通，在風道II的一側設有進風口，在進風口上設有可轉動的風門I，內腔另一側面設有出風口，在出風口處設有可開啟和關閉的風門II，開啟風門II，出風口與箱體的外部相通，在出風口處設有排熱風扇，排熱風扇與出風口相對，在鋰離子電池組上和風道I內都設有溫度傳感器，溫度傳感器的輸出端與內腔中設有的智能控制器輸入端連接，智能控制器的輸出端分別與排熱風扇、內循環(huán)風扇、風門1、風門II和加熱器，這樣能夠根據(jù)溫度調節(jié)的需要打開或關閉。加熱、保溫工作狀態(tài)時，關閉風門，使熱空氣在電池箱體內部循環(huán)、保存，提高加熱效果，節(jié)約能源；自然散熱、強制散熱工作狀態(tài)時，打開風門，將熱空氣排出電池箱體。本實用新型采用PTC加熱器，通過加熱空氣的方式，對箱體內安裝的鋰離子電池組進行環(huán)境溫度調節(jié)，配合設計合理的分散式隔柵，保證每個單體電池均勻加熱，安全可靠。本實用新型智能控制器能夠根據(jù)檢測的參數(shù)，判斷鋰離子電池熱控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，調節(jié)箱體內部溫度，加熱時，關閉風門，通過PTC加熱器加熱箱體內部空氣，并通過內循環(huán)風扇、隔柵進行電池箱體內部熱循環(huán)；保溫時，關閉風門，若箱體內部鋰離子電池溫差過大，則打開內循環(huán)風扇進行電池箱體內部熱均衡，否則關閉風扇；自然散熱時，打開風門，若箱體內部鋰離子電池溫差過大，則打開排熱風扇，使其低速運轉，進行電池箱體內部熱均衡，否則關閉風扇；強制散熱時，打開風門，通過排熱風扇、隔柵將熱空氣排出電池箱體。保證鋰離子電池能夠一直工作在一個理想溫度的環(huán)境中，有效解決鋰離子電池高低溫性能下降問題，可極大地提高鋰離子電源系統(tǒng)的高低溫性能和壽命。
圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型加熱時風向示意圖。圖3為本實用新型降溫時風向示意圖。
具體實施方式
在圖1、圖2和圖3中，本實用新型提供了一種鋰離子電池熱控制系統(tǒng)，它主要包括箱體1，鋰離子電池組11安裝于箱體I內部設有的內腔10中，鋰離子電池組11的各電池之間設有隔柵6，在內腔10 —側的側面與箱體I之間設有風道I 12，在內腔10的底部與箱體I的底面之間設有風道II 13，風道I 12與風道II 13呈L型分布，在內腔10—側面的上部設有風口 14與風道I 12相通，風道I 12內設有內循環(huán)風扇3和加熱器9，內循環(huán)風扇3與風口 14相對，PTC加熱器9位于內循環(huán)風扇3的下部，內腔10的底部分布有風孔15，內腔10通過風孔15與風道II 13相通，在風道II 13的一側設有進風口 16，在進風口 16上設有可轉動的風門I 4，內腔10另一側面設有出風口 5，在出風口處設有可開啟和關閉的風門II 17，開啟風門II 17，出風口 5與箱體I的外部相通，在出風口 5處設有排熱風扇2，排熱風扇2與出風口 5相對，在鋰離子電池組11上和風道I 12內都設有溫度傳感器7，溫度傳感器7間隔分布在鋰離子電池組11的各電池極柱上，溫度傳感器7的輸出端與內腔中設有的智能控制器8輸入端連接,智能控制器8的輸出端分別與排熱風扇2、內循環(huán)風扇3、風門I 4、風門II 17和加熱器9連接，加熱器9為PTC加熱器，本實用新型共計有4種工作狀態(tài)，分別為加熱、保溫、自然散熱、強制散熱，智能控制器8能夠根據(jù)檢測的參數(shù)，判斷鋰離子電池熱控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，調節(jié)箱體I內部溫度，當溫度傳感器7測量箱體I內環(huán)境溫度后鋰離子電池組11需要加熱時，智能控制器8根據(jù)溫度傳感器7發(fā)出的信號控制風門I 4轉動至豎直位置，同時控制風門II 17關閉，進風口 16和出風口 5關閉，風道I 12與風道II 13之間相通，同時控制加熱器9對箱體I內部的空氣進行加熱，并通過控制內循環(huán)風扇3和隔柵6進行內腔10進行熱循環(huán)；當保溫時，進風口 16和出風口 5仍然關閉，若內腔10中鋰離子電池組11的溫差過大，則智能控制器8開啟內循環(huán)風扇3進行內腔中的熱均衡，當自然散熱時，智能控制器8根據(jù)溫度傳感器7發(fā)出的信號控制風門I 4轉動至水平位置時，同時控制風門II 17開啟，進風口 16和出風口 5打開，將風道I 12關閉，若內腔10中鋰離子電池組11溫差過大，則控制排熱風扇2的開啟運轉，進行內腔10中的內部熱均衡，否則關閉排熱風扇2 ;強制散熱時,進風口 16和出風口 5仍然打開,通過控制排熱風扇2和隔柵6將熱空氣排出箱體。
權利要求1.一種鋰離子電池熱控制系統(tǒng)，其特征是它主要包括箱體(1)，鋰離子電池組(11)安裝于箱體(I)內部設有的內腔(10)中，鋰離子電池組(11)的各電池之間設有隔柵(6)，在內腔(10)—側的側面與箱體(I)之間設有風道I (12)，在內腔(10)的底部與箱體(I)的底面之間設有風道II (13)，在內腔(10) —側面的上部設有風口(14)與風道I (12)相通，風道I (12)內設有內循環(huán)風扇(3)和加熱器(9)，內循環(huán)風扇(3)與風口(14)相對，PTC加熱器(9)位于內循環(huán)風扇(3)的下部，內腔(10)的底部分布有風孔(15)，內腔(10)通過風孔(15)與風道II (13)相通，在風道II (13)的一側設有進風口(16)，在進風口(16)上設有可轉動的風門I (4)，內腔(10)另一側面設有出風口(5)，在出風口處設有可開啟和關閉的風門II (17 )，開啟風門II (17 )，出風口( 5 )與箱體(I)的外部相通，在出風口( 5 )處設有排熱風扇(2 )，排熱風扇(2 )與出風口( 5 )相對，在鋰離子電池組(11)上和風道I (12 )內都設有溫度傳感器(7)，溫度傳感器(7)的輸出端與內腔中設有的智能控制器(8)輸入端連接，智能控制器(8)的輸出端分別與排熱風扇(2)、內循環(huán)風扇(3)、風門I (4)、風門II (17)和加熱器(9 )連接，當溫度傳感器(7 )測量箱體(I)內環(huán)境溫度后鋰離子電池組(11)需要加熱時，智能控制器(8)根據(jù)溫度傳感器(7)發(fā)出的信號控制風門I (4)轉動至豎直位置，同時控制風門II (17)關閉，進風口(16)和出風口(5)關閉，風道I (12)與風道II (13)之間相通，同時控制加熱器(9)對箱體(I)內部的空氣進行加熱，并通過控制內循環(huán)風扇(3)和隔柵(6)進行內腔(10)進行熱循環(huán)；當保溫時，進風口(16)和出風口(5)仍然關閉，若內腔(10)中鋰離子電池組(11)的溫差過大，則智能控制器(8)開啟內循環(huán)風扇(3)進行內腔中的熱均衡，當自然散熱時，智能控制器(8)根據(jù)溫度傳感器(7)發(fā)出的信號控制風門I (4)轉動至水平位置時，同時控制風門II (17)開啟，進風口(16)和出風口(5)打開，將風道I (12)關閉，若內腔(10)中鋰離子電池組(11)溫差過大，則控制排熱風扇(2)的開啟運轉，進行內腔(10)中的內部熱均衡，否則關閉排熱風扇(2);強制散熱時，進風口(16)和出風口(5)仍然打開，通過控制排熱風扇(2)和隔柵(6)將熱空氣排出箱體。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋰離子電池熱控制系統(tǒng)，其特征是所述的加熱器(9)為PTC加熱器。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋰離子電池熱控制系統(tǒng)，其特征是所述的風道I(12)與風道II (13)呈L型分布。
4.根據(jù)權利要求1所述的鋰離子電池熱控制系統(tǒng)，其特征是所述的溫度傳感器(7)間隔分布在鋰離子電池組(11)的各電池極柱上。
專利摘要本實用新型公開了一種鋰離子電池熱控制系統(tǒng)，它主要包括箱體(1)，鋰離子電池組(11)安裝于箱體(1)內部設有的內腔(10)中，在內腔(10)一側的側面與箱體(1)之間設有風道Ⅰ(12)，在內腔(10)的底部與箱體(1)的底面之間設有風道Ⅱ(13)，在內腔(10)一側面的上部設有風口(14)與風道Ⅰ(12)相通，風道Ⅰ(12)內設有內循環(huán)風扇(3)和加熱器(9)，內循環(huán)風扇(3)與風口(14)相對，PTC加熱器(9)位于內循環(huán)風扇(3)的下部，內腔(10)的底部分布有風孔(15)，內腔(10)通過風孔(15)與風道Ⅱ(13)相通，在風道Ⅱ(13)的一側設有進風口(16)，在進風口(16)上設有可轉動的風門Ⅰ(4)。
文檔編號H01M10/50GK203071192SQ20122063262
公開日2013年7月17日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權日2012年11月27日
發(fā)明者楊桃, 郭建成 申請人:江蘇春蘭清潔能源研究院有限公司