电池组结构制造技术

一种电池组结构，包括：电池芯单元，该电池芯单元配备有多个电池芯并且配置为向车辆传输电力；温度传感器单元，该温度传感器单元测量该电池芯单元的温度；加热单元，该加热单元被分离地安装在该电池芯单元中并且配置为向该电池芯单元传输热量；以及控制单元，该控制单元连接到该温度传感器单元和该加热单元，并且从该温度传感器单元接收温度信号以控制该加热单元的操作。加热单元的操作。加热单元的操作。

【技术实现步骤摘要】
电池组结构


[0001]本专利技术涉及一种电池组结构，并且具体地，涉及一种电池组结构，其具有被形成为包围电池芯单元(battery cell unit)的加热板和配置为包围加热板的加热单元，从而提高电池芯单元的温度升高速率和温度的均匀性。

技术介绍

[0002]随着对环境的兴趣的迅速增加，取代使用内燃机的现有车辆，对使用基于电池的电动机的电动车辆的兴趣急剧增加。这种电动车辆的最重要的元件之一是电池。
[0003]过去，铅蓄电池被用作车辆电池。然而，在用作车辆的电源时，铅蓄电池在可存储的电量与其重量和体积的比(即，充电容量)方面是低的。因此，与其重量相比能够提供更大的充电容量的锂系列电池主要用作这种电动车辆的电池。
[0004]电池是一种基本上设计成能够将化学能与电能进行转换的装置。可以同时进行充电和放电的二次电池的使用已经在一系列装置中变得普遍。
[0005]然而，在电池内发生的化学反应受周围环境条件的影响，如同一般化学反应的情况一样，并且特别地，受温度的极大影响。例如，由于异常反应而降低了自安全性，在可能发生自损坏的高温区域中可能损坏电池本身，并且在应用电池的车辆中可能发生火灾等。
[0006]相反，电池不能在化学反应不活跃的低温寒冷天气环境中提供有效的电源，使得车辆本身的行驶变得困难。在四季分明的地区，例如在韩国，在大多数电动车辆中使用的锂离子电池组可能难以向车辆提供足够的电力，因为其性能可能在冬季的低温下降低。这样的电池的充电效率可能降低，无法充电到预期容量，并且充电时间可能会增加。例如，在约
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6℃的温度下，由于电池充电期间电阻的增加，无法进行完全充电。由于输出降低的现象，仅产生低于50％的输出性能。当电池在低温下连续使用时，其寿命降低，并且更换时间可能更快。因此，可能出现电池的维护费用增加的问题。
[0007]以往，为了防止电池的性能因这样的季节性的温度降低而降低，对电动车辆内的电池的温度或配置电池的场所周围的环境温度进行测量。当温度低于固定水平时，操作安装在电池周围的加热器，并且防止电池性能的降低。已经引入了这些技术。
[0008]这种加热器主要利用基于对流的加热方法，其通过将发热元件应用于大型电池中的风扇或加热冷却剂的间接加热方法来充分利用空气。相反，在小型电池组的情况下，使用了将发热元件安装在电池组的壳体上以升高电池组的内部温度的方法，或将发热元件直接附接到电池芯或电极元件的表面并执行加热的方法。
[0009]在电池加热性能中的加热速率和均匀性方面，将发热元件应用于风扇或冷却剂并间接加热电池芯的方法是最佳的。然而，由于应该安装风扇、冷却剂泵等，重量或批量生产成本的增加产生了问题，因此，该方法主要应用于大型电池。
[0010]在小型电池中，已经使用了将发热元件直接安装在电池芯上的方法或将发热元件附接到壳体的方法。在将发热元件直接安装在电池芯上的情况下，加热速率快，在电池芯之间出现大的温差。当电池长时间暴露于振动等时，可能出现耐久性问题，例如电池芯和发热
元件之间的粘附被破坏。
[0011]当仅发热元件安装在壳体上时，仅发热元件周围的空气的温度局部升高，并且电池芯温度的升高速率慢，使得电池芯之间的温度偏差可能出现显著问题。
[0012]在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅用于增强对本专利技术的
技术介绍
的理解，并且因此其可能包括不形成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0013]本专利技术致力于解决上述问题，并且本专利技术的目的是提供一种电池组结构，其中，通过提供被形成为包围电池芯单元的加热板以及配置为包围加热板的加热单元，能够改善电池芯的温度的升高速率和均匀性。
[0014]此外，本专利技术的另一目的是提供一种电池组结构，其通过控制单元控制加热单元是否被操作，从而可以防止由电池芯的锂析出(precipitation)引起的老化或着火。
[0015]本专利技术的目的不限于上述目的，并且根据以下描述，本专利技术所属领域的技术人员将清楚地理解未提及的本专利技术的其他目的。此外，本专利技术的目的可以通过权利要求及其组合给出的技术手段来实现。
[0016]用于实现本专利技术的目的的电池组结构包括如下配置。
[0017]根据本专利技术的实施例，提供了一种电池组结构，其配置为包括：电池芯单元，设置有多个电池芯并且配置为向车辆传输电力；温度传感器单元，配置为测量该电池芯单元的温度；加热单元，被分离地安装在该电池芯单元中并且配置为向该电池芯单元传递热量；以及控制单元，连接到温度传感器单元和加热单元，并且配置为从温度传感器单元接收温度信号以控制加热单元的操作。
[0018]此外，加热单元可以配置为包括：加热板，配置为包围该电池芯单元；以及配置为用电发热的发热构件。
[0019]此外，发热构件可设置在加热板的外部。
[0020]此外，发热构件可以构造为与加热板形成一体。
[0021]此外，电池组结构可以进一步包括构造为包围电池芯单元并且包括引导槽的引导区段，加热板的相反侧面构造为插入该引导槽。
[0022]此外，电池芯单元和加热板可以构造为间隔7mm或更小。
[0023]此外，发热构件可以由从由电热丝(thermal wire)、银纳米线和正温度系数(PTC)材料组成的组中选择的一种形成。
[0024]而且，加热板可以由金属材料形成。
[0025]此外，当在未操作加热单元的状态下温度传感器单元检测到低于第一临界温度的温度时，控制单元可控制加热单元的操作。
[0026]此外，当在操作加热单元的状态下温度传感器单元检测到对应于第二临界温度的温度时，控制单元可控制加热单元的操作以停止。
[0027]此外，加热板可构造为包围电池芯单元的至少三个表面。
[0028]此外，电池组结构还可以包括位于电池芯之间的电极板引导件。
[0029]此外，控制单元可以控制加热单元的操作以在加热单元被操作之后经过预设时间时停止。
[0030]通过以上配置，根据本专利技术的电池组结构提供以下效果。
[0031]形成加热板以包围电池芯单元，并且形成加热单元以包围加热板，从而提高电池芯单元的温度升高速率，并且以均匀的温度加热电池芯单元。
[0032]此外，通过控制单元来控制加热单元是否被操作，从而防止由电池芯的锂析出引起的老化或着火，并且由此，可以克服电池组的质量降低。
[0033]本专利技术的效果不限于上述效果，并且根据以下描述，本专利技术所属领域的技术人员将清楚地理解本文未提及的本专利技术的其他效果。
[0034]应当理解，本文使用的术语“车辆”或“汽车”或其他类似术语包括一般的机动车辆，诸如包括运动型多功能车(SUV)的乘用车、公共汽车、卡车、各种商用车辆，包括各种船舶的水运工具，飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，由来自除石油外的资源的燃料提供动力的车辆)。如本文所提到的，混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池组结构，包括：电池芯单元，所述电池芯单元设置有多个电池芯并且配置为向车辆传输电力；温度传感器单元，所述温度传感器单元配置为测量所述电池芯单元的温度；加热单元，所述加热单元被分离地安装在所述电池芯单元中并且配置为向所述电池芯单元传递热量；以及控制单元，所述控制单元连接到所述温度传感器单元和所述加热单元，并且配置为从所述温度传感器单元接收温度信号以控制所述加热单元的操作。2.根据权利要求1所述的电池组结构，其中，所述加热单元配置为包括：加热板，所述加热板配置为包围所述电池芯单元；以及发热构件，所述发热构件配置为用电发热。3.根据权利要求2所述的电池组结构，其中，所述发热构件设置在所述加热板的外部。4.根据权利要求2所述的电池组结构，其中，所述发热构件构造为与所述加热板形成一体。5.根据权利要求2所述的电池组结构，还包括：引导区段，所述引导区段构造为包围所述电池芯单元并且包括引导槽，所述加热板的侧面构造为插入所述引导槽。6.根据权利要求2所述的电池组结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：李相河，金基正，吴惠林，金智正，金敏祐，文同玄，金民圣，姜志雄，金荣完，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：