一种方形电池模组及其加热方法和加热可靠性测试方法技术

本发明专利技术提供了一种方形电池模组及其加热方法和加热可靠性测试方法。所述方形电池模组的底部和/或侧面设置加热工具，所述方形电池模组的底部设置均温板。所述方法包括：对所述方形电池模组以50W以上的加热功率进行加热。所述可靠性测试方法包括：在0℃以下的环境中开启所述方形电池模组的加热工具，在设定的加热功率下进行加热，测试所述方形电池模组的电芯温度以及加热工具温度，进行可靠性评估。本发明专利技术提供的方形电池模组及其加热方法解决了模组底部加热工具温度过高的问题，缩短了加热时间，降低了功耗。本发明专利技术提供的方形电池模组及其加热方法降低了方形模组整体温差，模组温度均一性较好。

【技术实现步骤摘要】
一种方形电池模组及其加热方法和加热可靠性测试方法
本专利技术属于电池
，涉及一种方形电池模组及其加热方法和加热可靠性测试方法。
技术介绍
目前动力电池低温加热方式主要有内部加热和外部加热；正弦交流电对电池进行内部加热，这种方法可以在短时间内产生大量热量，电池加热效率高，但是在加热过程中可能会出现瞬时电压大、交流电幅度和频率选取不当，使电池持续处于过电压的状态，对电池造成一定的损害；铝基板宽线金属膜在电池侧面对电池进行低温加热，加热后电池的放电容量、放电电压和放电功率均大幅提高，该方法加热效率较好，但其加热安全性不确定。CN205960163U公开了一种电池模组加热系统以及电池模组，要解决的技术问题是使得加热更加均匀快速，提高加热效率，无需再使用其他温度传感器，减少了部件的设置。该方案包括与电池管理系统连接的加热系统，加热系统包括绝缘固定板、具有加热以及检测电池模组温度的PTC发热元件，PTC发热元件设于绝缘固定板的容置孔内，PTC发热元件两侧表面上分别设有金属电极板，PTC发热元件两侧表面分别与金属电极板的内侧面贴合，两块金属电极板引脚分别通过引线与电池管理系统连接，金属电极板外侧表面上设有绝缘薄膜，绝缘薄膜的外侧表面上设有导热硅胶垫。CN106450581A公开了一种用于圆柱形电池模组的加热系统及电池模组，包括与电池管理系统连接的加热系统，加热系统包括至少具有一个容置孔的绝缘固定板；在容置孔内设有至少一个或多个并联的具有加热以及检测电池模组温度的PTC发热元件，在PTC发热元件的两侧表面上分别设有金属电极板，每块金属电极板的左右两侧分别设有引脚，引脚上设有插接脚，插接脚设置在绝缘固定板的表面上；加热系统通过插接脚经导线与电池管理系统连接，在金属电极板的外侧表面上分别设有导热硅胶，导热硅胶的外侧面上分别设有两个以上的凹部。CN206546871U公开了用于电池模组的加热组件，包括：绝缘隔热板，所述绝缘隔热板具有朝向电池模组中电池单体的加热片安装面；加热片，所述加热片为铜箔层，所述铜箔层设置在所述加热片安装面上，所述加热片用于加热所述电池单体，且所述绝缘隔热板阻止加热片产生的热量向电池模组外传递。CN204809360U公开了用于混合动力汽车的电池模组加热系统和启动控制系统，该加热系统包括：同轴管，包括内管和外管；发动机冷却液循环管路，包括发动机冷却液的进液管和发动机冷却液的出液管，其中，所述发动机冷却液的进液管经由所述内管和所述外管中的一者与所述发动机冷却液的出液管连通；电池模组冷却液循环管路，包括电池模组冷却液的进液管和电池模组冷却液的出液管，其中，所述电池模组冷却液的进液管经由所述内管和所述外管中的另一者与所述电池模组冷却液的出液管连通，使得所述发动机冷却液与所述电池模组冷却液能够在流经所述同轴管时进行热交换。但是上述方案在降低功耗、降低模组整体温差、提高模组温度均一性上仍有待进一步提高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种方形电池模组及其加热方法和加热可靠性测试方法。本专利技术提供的方形电池模组及其加热方法降低了模组整体温差，模组温度均一性好。为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种方形电池模组，所述方形电池模组的底部和/或侧面设置有加热工具，所述方形电池模组的底部设置有均温板。本专利技术提供的方形电池模组，通过在方形电池模组的底部和/或侧面设置加热工具，可实现对模组的加热；通过在方形电池模组的底部设置均温板，有助于降低模组的整体温差，有助于解决模组底部加热工具温度过高的问题，同时有助于提升模组的温度均一性。作为本专利技术优选的技术方案，所述方形电池模组包括三元方形电池模组、磷酸铁锂方形电池模组、锰酸锂方形电池模组或钴酸锂方形电池模组中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述方形电池模组的形状为长方体形。因为电池模组通常需要多个电芯串联在一起，故多数情况下电池模组是长方体形的。优选地，所述方形电池模组包括6～20个沿同一方向排列的电芯，例如6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个或20个等。作为本专利技术优选的技术方案，所述加热工具包括硅橡胶加热片、正温度系数(PTC)加热器或聚酰亚胺(PI)电阻丝加热膜中的任意一种或至少两种的组合。本专利技术中，优选聚酰亚胺电阻丝加热膜作为加热工具，其可以提供更低的加热功耗。作为本专利技术优选的技术方案，所述侧面为单侧面或双侧面。优选地，所述加热工具设置在方形电池模组的底部和/或双侧面。作为本专利技术优选的技术方案，所述均温板为铝均温板。优选地，所述均温板的厚度为0.5～2mm，例如0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2mm等。本专利技术中，如果均温板的厚度过厚，会导致重量增加，电池包能量密度下降；如果均温板的厚度过薄，会导致均温效果不好。作为本专利技术优选的技术方案，所述均温板和方形电池模组的底部之间设置有导热填充材料。导热填充材料的设置，有助于解决模组底部加热工具温度过高的问题。优选地，所述导热填充材料包括导热凝胶。优选地，所述导热凝胶的厚度为0.5～1.5mm，例如0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm等。本专利技术中，如果所述导热凝胶的厚度过低，会导致无法完全填充电芯与均温板之间的缝隙，增加传热热阻，降低加热效果；如果所述导热凝胶的温度过高，会导致导热路径过长，降低导热效果同时增加重量，降低了能量密度。第二方面，本专利技术提供一种如第一方面所述的方形电池模组的加热方法，所述方法包括：对所述方形电池模组以50W以上的加热功率进行加热。作为本专利技术优选的技术方案，所述加热功率为80～120W，例如80W、85W、90W、95W、100W、105W、110W、115W或120W等。本专利技术中，如果加热功率过高，会导致温度过高，存在干烧的风险；如果加热功率过低，会导致温升速率慢，不满足加热要求。作为本专利技术所述的加热方法的进一步优选技术方案，所述方法包括以下步骤：在方形电池模组的底部和/或两侧设置加热工具，在所述方形电池模组的底部设置厚度为0.5～2mm的均温板，所述均温板和方形电池模组的底部之间设置有厚度为0.5～1.5mm的导热填充材料，以80～120W的加热功率进行加热；其中，所述加热工具为聚酰亚胺电阻丝加热膜；所述方形电池模组包括6-20个沿同一方向排列的电芯；所述均温板为铝均温板；所述导热填充材料包括导热凝胶。第三方面，本专利技术提供一种如第一方面所述方形电池模组的加热可靠性测试方法，所述可靠性测试方法包括：在0℃以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方形电池模组，其特征在于，所述方形电池模组的底部和/或侧面设置有加热工具，所述方形电池模组的底部设置有均温板。/n

【技术特征摘要】
1.一种方形电池模组，其特征在于，所述方形电池模组的底部和/或侧面设置有加热工具，所述方形电池模组的底部设置有均温板。


2.根据权利要求1所述的方形电池模组，其特征在于，所述方形电池模组包括三元方形电池模组、磷酸铁锂方形电池模组、锰酸锂方形电池模组或钴酸锂方形电池模组中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述方形电池模组的形状为长方体形；
优选地，所述方形电池模组包括6～20个沿同一方向排列的电芯。


3.根据权利要求1或2所述的方形电池模组，其特征在于，所述加热工具包括硅橡胶加热片、正温度系数加热器或聚酰亚胺电阻丝加热膜中的任意一种或至少两种的组合。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方形电池模组，其特征在于，所述侧面为单侧面或双侧面。


5.根据权利要求1-4任一项所述的方形电池模组，其特征在于，所述均温板为铝均温板；
优选地，所述均温板的厚度为0.5～2mm。


6.根据权利要求1-5任一项所述的方形电池模组，其特征在于，所述均温板和方形电池模组的底部之间设置有导热填充...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄明高，廖宇梨，邓雪峰，阎明瀚，江吉兵，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42