基于锂离子电芯低温环境用内置自加热系统技术方案

本实用新型专利技术提供了基于锂离子电芯低温环境用内置自加热系统，该系统包括导通线路，导通线路上串联设置有用于电压调控的电压控制模块和用于温度控制的多个PTC加热均热板，电压控制模块与多个PTC加热均热板间隔设置，在线路中加入PTC加热均热板，可以有效对电路的温度进行控制，同时采用与电压控制器串联的方式，可以最大程度保证电流通过的稳定性以及热量传导的效率。本实用新型专利技术解决了现有技术的结构低温环境下磷酸铁锂电池经常会出现充电不足或者容易析锂的问题。足或者容易析锂的问题。足或者容易析锂的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于锂离子电芯低温环境用内置自加热系统


[0001]本技术涉及锂离子电池加热温控
，具体而言，涉及基于锂离子电芯低温环境用内置自加热系统。

技术介绍

[0002]锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。现有技术中，在低温环境中，磷酸铁锂电池经常会出现充电不足或者容易析锂，尤其是当温度低于0℃时。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供基于锂离子电芯低温环境用内置自加热系统，其解决了现有技术的结构低温环境下磷酸铁锂电池经常会出现充电不足或者容易析锂的问题。
[0004]本申请的技术方案：
[0005]本技术提供基于锂离子电芯低温环境用内置自加热系统，该系统包括导通线路，所述导通线路上串联设置有电芯、用于电压调控的电压控制模块和用于温度控制的多个PTC加热均热板，所述电压控制模块与多个所述PTC加热均热板间隔设置。
[0006]进一步的是，用于控制电路电压的所述电压控制模块的量程为0V
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5V。
[0007]进一步的是，所述PTC加热均热板内包括PTC加热器，所述PTC加热器内设置有多个用于适配温度变化的热敏电阻。
[0008]进一步的是，所述PTC加热均热板内还包括用于热量传导的均热板，所述均热板材料为铝材。
[0009]进一步的是，所述热敏电阻的居里点温度为0℃，电阻率为0.49～0.51Ω
·
cm。
[0010]本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0011]本申请提供基于锂离子电芯低温环境用内置自加热系统，锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。现有技术中，在低温环境中，磷酸铁锂电池经常会出现充电不足或者容易析锂，尤其是当温度低于0℃时。本申请在导通线路中加入PTC 加热均热板，可以有效对电路的温度进行控制，同时采用与电压控制器串联的方式，可以最大程度保证电流通过的稳定性以及热量传导的效率；加入热敏电阻，可以提高线路中温度的变化的敏感度，同时可以保证温度在变化过程中的变化率。
附图说明
[0012]图1为本技术的电路示意图；
[0013]图2为本技术的结构示意图；
[0014]图3为磷酸铁锂电芯不同温度1C充电充电曲线图；
[0015]图4为磷酸铁锂电芯充满电后搁置8h电芯的电压变化图。
[0016]图标：1
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PTC加热均热板。
具体实施方式
[0017]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0018]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0019]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0020]在本申请的描述中，值得说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0021]在本申请的描述中，还值得说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0022]实施例1
[0023]请参照图1
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图4，本技术提供基于锂离子电芯低温环境用内置自加热系统，
[0024]本技术提供基于锂离子电芯低温环境用内置自加热系统，该系统包括导通线路，所述导通线路上串联设置有电芯、用于电压调控的电压控制模块和用于温度控制的多个PTC加热均热板1，所述电压控制模块与多个所述PTC加热均热板1间隔设置。所述PTC加热均热板1内包括PTC加热器，所述PTC加热器内设置有多个用于适配温度变化的热敏电阻。当所述热敏电阻的温度超过居里点温度时，其阻值随温度会出现阶跃性增加，所述发热电阻产生的热量大幅度减小；当所述发热电阻产生的热量等于其的热量时所述电芯温度处于稳定。
[0025]值得说明的是，锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。现有技术中，在低温环境中，磷酸铁锂电池经常会出现充电不足或者容易析锂，尤其是当温度低于0℃时。本申请在导通线路中加入PTC加热均热板1，可以有效对电路的温度进行控制，同时采用与电压控制器串联的方式，可以最大程度保证电流通过的稳定性以及热量传导的效率。在线路中串联设置电压控制模块和PTC加热均热板1可以保证电流高效传
递，同时可以保证热量传导的均匀进行，单位时间内传输量的稳定负载能力。
[0026]具体作业过程为：操作人员将本申请装置内的PTC加热均热板1对齐并夹紧线路中的电芯，使用高温胶带固定PTC加热均热板1与电芯，两端引出线与电芯正负极极耳焊接在一起，焊接完成后通过铝塑膜封装电芯，接着进行锂电池电量引导作业，其中电压控制器通过电压控制PTC加热均热板1的通断，如当电池电压大于等于3.4V时，电路通电工作，当电池电压小于等于3.35V时，电路断开，进一步的是：(1)在非充电状态下，当电芯电压高于3.35V 时，PTC加热均热板1开始工作，由于电芯在满电状态下电压升至3.35V并无容量，故电芯电压会迅速降至3.35V下，PTC加热均热板1关闭使其停止工作，则电芯无容量损失，即非充电状态PTC加热均热板1实际并未工作。(2)非低温充电状态，即常温状态下，电芯充电至3.4V时，PTC加热器开始工作，PTC加热器具有自动恒温区，当温度高于PTC加热器自动恒温区，PTC加热器发热功率受到抑制直开始降低直至功很小。(3)在低温充电状态下，电芯充电至3.4V时，PTC加热器开始工作，对电芯正常的加热，由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于锂离子电芯低温环境用内置自加热系统，其特征在于，包括：导通线路，所述导通线路上串联设置有电芯、用于电压调控的电压控制模块和用于温度控制的多个PTC加热均热板，所述电压控制模块与多个所述PTC加热均热板间隔设置。2.根据权利要求1所述的基于锂离子电芯低温环境用内置自加热系统，其特征在于，用于控制电路电压的所述电压控制模块的量程为0V
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5V。3.根据权利要求1所述的基于锂离子电芯低温环境用内置自加热系统，其特征在于，所述PTC加...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晶，廖茂闯，文茂荣，杨力齐，杨志刚，
申请(专利权)人：四川绿鑫电源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：