一种动力电池及其加热方法技术

本发明专利技术涉及一种动力电池，包括外壳，设置在所述外壳上的电池正极接口、电池负极接口和整车通讯口，设置在所述外壳内部的加热回路，所述加热回路包括电芯组、与所述电芯组并联的加热膜、与所述电芯组和所述加热膜电连接的电池管理系统。本发明专利技术保证了动力电池在低温下充放电性能，增加了电池在低温环境下的使用寿命；减少了用户在低温环境下停车后的二次加热等待时间，改善了用户体验。本发明专利技术还保护了一种动力电池的加热方法。

A Power Battery and Its Heating Method

The invention relates to a power battery, which comprises a housing, a battery positive interface, a battery negative interface and a vehicle communication interface arranged on the housing, and a heating circuit arranged inside the housing. The heating circuit comprises a core group, a heating film parallel to the core group, and a battery management system electrically connected with the core group and the heating film. The invention guarantees the charging and discharging performance of the power battery at low temperature, increases the service life of the battery under low temperature environment, reduces the waiting time for secondary heating after the user stops in low temperature environment, and improves the user experience. The invention also protects a heating method of a power battery.

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池及其加热方法
本专利技术涉及动力电池。
技术介绍
众所周知温度对锂离子电池的性能有着十分重要的影响，放电时，温度过低时由于电解液粘度的增加，SEI膜阻抗增大，石墨负极动力学性能变差，会导致电池的电化学极化增加，极大的降低电池放电能力。而充电时，对温度的要求更是严格，低温下充电不仅会降低锂电池性能，而且在充电过程中，负极的电化学极化明显加剧，析出的金属锂容易形成锂枝晶，穿破隔膜并导致正负极短路，存在安全隐患。在寒冷天气或极寒地区，锂电产品的使用性能及安全受限，用户体验过往往因此受到关键性的影响。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种动力电池，包括外壳，设置在所述外壳上的电池正极接口、电池负极接口和整车通讯口，设置在所述外壳内部的加热回路，所述加热回路包括电芯组、与所述电芯组并联的加热膜、与所述电芯组和所述加热膜电连接的电池管理系统。进一步地，所述加热回路还包括与所述电池管理系统电连接的主继电器、加热继电器、加热熔断器。进一步地，所述加热膜由加热电阻丝、双面胶、环氧树脂板组成。进一步地，所述电池管理系统包含PCB基板、电池控制器、与所述控制器电连接的温度采集口、单体电压采集口、高压检测口、信号控制口、系统供电口、无线收发模块。本专利技术还提供了动力电池的加热方法。本专利技术保证了动力电池在低温下充放电性能，增加了电池在低温环境下的使用寿命；减少了用户在低温环境下停车后的二次加热等待时间，改善了用户体验。附图说明图1是本专利技术动力电池的示意图；图2是图1中去除上盖的示意图；图3是本专利技术动力电池的电路原理图；图4是本专利技术动力电池的第一种加热方法；图5是本专利技术动力电池的第二种加热方法；图6是本专利技术动力电池的第三种加热方法；图7是本专利技术动力电池的第四种加热方法。具体实施方式下面结合附图具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1、2所示，本专利技术的动力电池包含外壳1、提手2、整车通讯口3、电池正极接口4、电池负极接口5、电池管理系统6、加热膜7、电芯组8、主继电器9、加热继电器10、主熔断器11、分流器12、加热熔断器13。提手2、通讯接插口3、电池正极接口4、电池负极接口5设置在外壳1上。电池管理系统6、加热膜7、加热继电器10、加热熔断器13，电芯组8、主继电器9、主熔断器11、分流器12设置在外壳1的内部，电池管理系统6、加热膜7、加热继电器10、加热熔断器13组成加热回路，电芯组8、主继电器9、主熔断器11、分流器12组成主回路。整车通讯接口3用于电池与整车通讯，电池正极接口4、电池负极接口5、用于整车动力连接。电池管理系统6用于控制回路状况与采集回路信息，电池管理系统6用于电池管理和远程收发，加热膜7用于电池加热及保温。如图3所示，电池管理系统6包含PCB基板、微控制器601、温度采集口602、单体电压采集口603、高压检测口604、信号控制口605、系统供电口606、无线收发模块607。微控制器601用于控制及处理回路信息，温度采集口602用于采集及反馈电芯温度，单体电压采集口603用于采集反馈电芯组单体电压、高压检测口604用于检测高压回路是否闭合、信号控制口605用于控制回路中继电器闭合、系统供电口606用于整个管理系统12v低压供电、无线收发模块607用于无线连接手持终端，可接受终端控制指令及反馈电池组信息。本专利技术的加热膜7由加热电阻丝、双面胶、环氧树脂板组成，所述环氧树脂板拥有热转换率高、可塑性强、温度均匀、抗震抗压、柔软超薄的优点。发热电阻丝选用铁铬铝合金材质，优点是运行温度高，实验得出铁铬铝合金电热丝的最高运行温度可到1400℃。铁铬铝合金电热丝的使用寿命长、电阻率高、表面复合高，并有较好的抗氧化性。如图4所示，电动车在低温充电时，电池外接充电电源充电，电池管理系统对电芯组8(或电芯)温度进行检测，当电芯组8温度小于T1如10摄氏度时，外接充电电源通过加热膜7对电芯组8进行加热，当电芯组8温度大于10℃时，允许外接充电电源对电池进行充电，本加热方法在电池温度小于10℃时，需先对电芯组9进行加热至温度大于10℃时，才能进行充电，以保护电芯性能，此外，T1可根据实际要求进行设置。如图5所示，电动车在低温放电时，在极寒环境下(如＜-20℃)放电时，电池外接负载，电池管理系统对电芯温度进行检测，电芯温度小于T2如-10℃时，电池通过加热膜7仅仅对电芯进行加热；当电芯温度大于T2如-10℃且小于T3如10℃时，电池对外部负载进行供电并通过加热膜7对电芯进行加热；当电芯组9被加热到T3如10℃时，停止加热。此外，T2、T3可根据实际要求进行设置。如图6所示，在极寒(如＜-20℃)天气下，车子暂停一定的时间，电池断开负载，电池管理系统不间断的检测电池断开负载的时间是否小于S，如果小于S，则电池管理系统对电芯温度进行检测，当电芯温度大于T4如-20℃时，继续对电芯温度进行检测，当所述电芯温度小于T4时，对电芯进行加热，当电芯温度大于T5如0℃时，T5大于T4，停止对电芯进行加热；若电池断开负载的时间小于S，则结束检测。车子可开启保温模式，加热膜7给电芯组9加热到0℃时停止加热，待温度降到-20摄氏度以下时，再次开启加热。如此循环已达到保温效果，保温模式下加热膜由电芯组9供电。保温模式避免了用户在中短时间段内停车后，需花费时间等待放电加热所需时间。保温时间段内，用户可随时使用车辆，使锂电车辆在极寒(＜-20℃)温度下随开随走成为可能。如图7所示，本专利技术动力电池的远程加热功能，电池断开负载，手持终端发出指令信号至电池管理系统，电池管理系统的无线收发模块607接受指令并不间断对电芯温度进行检测；当电芯温度小于T6如-20℃时，对电芯进行加热，当电芯温度大于T7如0℃时，停止对电芯进行加热，若电芯温度小于T7并大于T6时，T7大于T6，继续对电芯进行加热；若电芯温度大于T6时，则结束检测，进入待加热状态。上述进入待加热状态后，一定时间内，如一小时内若出现温度低于-20℃时，进入远程加热模式。此方法避免了用户在开启远程加热后温度降到-20℃以下导致锂电池不能使用的情况。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池，包括外壳，设置在所述外壳上的电池正极接口、电池负极接口和整车通讯口，设置在所述外壳内部的加热回路，所述加热回路包括电芯组、与所述电芯组并联的加热膜、与所述电芯组和所述加热膜电连接的电池管理系统。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池，包括外壳，设置在所述外壳上的电池正极接口、电池负极接口和整车通讯口，设置在所述外壳内部的加热回路，所述加热回路包括电芯组、与所述电芯组并联的加热膜、与所述电芯组和所述加热膜电连接的电池管理系统。2.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述加热回路还包括与所述电池管理系统电连接的主继电器、加热继电器、加热熔断器。3.如权利要求2所述的动力电池，其特征在于，所述加热膜由加热电阻丝、双面胶、环氧树脂板组成。4.如权利要求3所述的动力电池，其特征在于，所述电池管理系统包含PCB基板、电池控制器、与所述控制器电连接的温度采集口、单体电压采集口、高压检测口、信号控制口、系统供电口、无线收发模块。5.一种动力电池的加热方法，所述动力电池包括电芯组、与所述电芯组并联的加热膜、与所述电芯组和所述加热膜电连接的电池管理系统，包括以下步骤：步骤1，电池外接充电电源充电；步骤2，电池管理系统对电芯温度进行检测；步骤3，当所述电芯温度大于T1时，外接充电电源对电池进行充电，当所述电芯温度小于T1时，外接充电电源对电芯进行加热并重复步骤2、步骤3。6.一种动力电池的加热方法，所述动力电池包括电芯组、与所述电芯组并联的加热膜、与所述电芯组和所述加热膜电连接的电池管理系统，包括以下步骤：步骤1，电池外接负载；步骤2，电池管理系统对电芯温度进行检测；步骤3，当所述电芯温度大于T2时，电池对外部负载进行供电并对电芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵兴宇，王大伟，潘耀强，牛月赞，曾庆，
申请(专利权)人：浙江新创能源有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33