帶升溫系統(tǒng)的電池模塊和具有該電池模塊的汽車動力電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車動力電池技術領域，尤其是一種帶升溫系統(tǒng)的電池模塊和具有該電池模塊的汽車動力電池。
【背景技術】
[0002]隨著電動汽車的大發(fā)展，其使用范圍也迅速擴大。由于各地氣溫的巨大差距，如何解決在北方的冬季汽車動力電池模塊的升溫問題也就提到了日程上。
[0003]現(xiàn)在的汽車動力電池尚未加裝升溫系統(tǒng)，限制了行駛地域。一般情況下，溫度低于5°C鋰離子電池就難于充電，低于_20°C，放電性能很差，行駛里程也低得多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型目的是:針對上述問題，提供一種帶升溫系統(tǒng)的電池模塊和具有該電池模塊的汽車動力電池，使電動汽車在全國各地的冬天都可以正常充電行駛，擴大電動汽車的使用范圍，便于電動汽車開拓市場。
[0005]本實用新型的技術方案是:一種帶升溫系統(tǒng)的電池模塊，包括經(jīng)串并聯(lián)連接的若干電池單體，在所述電池模塊內(nèi)設有與所述各個電池單體均接觸布置的電加熱帶;所述電加熱帶由通電發(fā)熱元件以及位于所述通電發(fā)熱元件外的包覆層構成，所述電池模塊的側(cè)部設置有與所述電加熱帶焊接的焊接金屬片。
[0006]本實用新型這種電池模塊在上述技術方案的基礎上，還包括以下優(yōu)選方案:
[0007]所述通電發(fā)熱元件為金屬絲、金屬布或碳纖維布，所述包覆層為玻璃纖維布或聚酯薄膜。
[0008]所述電加熱帶有多條，且這些電加熱帶以串、并聯(lián)的方式組合在一起。
[0009]處于同一并聯(lián)組的各個電加熱帶的電阻值相同。
[0010]所述電加熱帶之間通過光刻覆銅板連接。
[0011]所述電加熱帶在所述電池模塊內(nèi)繞電池排分布，并且每個電池單體與電加熱帶的接觸面積相等。
[0012]所述電池單體成排布置而形成多個電池排，在任意相鄰兩個電池排的端部之間設有用于定位所述電加熱帶走向的定位喇機口。
[0013]—種汽車動力電池，包括電池管理系統(tǒng)，還包括上述結(jié)構的電池模塊、以及用于監(jiān)測所述電池模塊溫度的測溫元件，所述電加熱帶的加熱電源以及所述測溫元件均與所述電池管理系統(tǒng)相連。
[0014]作為優(yōu)選，所述電加熱帶的加熱電源為交流電或直流電，所述加熱電源向所述電加熱帶施加的最高電壓，使得電加熱帶的表面溫度不超過60°C。
[0015]本實用新型的優(yōu)點是:本實用新型在汽車動力電池模塊內(nèi)設置有能夠?qū)﹄姵剡M行加熱的電加熱帶，其能夠在低于5°C的環(huán)境下將汽車動力電池加熱到5°C以上的適于充電的溫度，而后充電；同樣，能夠在低于_20°C的環(huán)境下預先將汽車動力電池加熱到_20°C以上的適于放電的溫度。從而使得電動汽車能夠在全國各地的冬天都可以正常充電行駛，擴大了電動汽車的使用范圍。
【附圖說明】

[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本實用新型實施例中電池模塊的外部結(jié)構示意圖；
[0018]圖2為圖1的俯視圖；
[0019]圖3為圖1的A-A向剖視圖。
[0020]其中:1-電池模塊，2-電加熱帶，3-電池單體，4-定位喇叭口，5_焊接金屬片。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本實用新型而不限于限制本實用新型的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進一步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。
[0022]圖1、圖2和圖3示出了本實用新型這種帶升溫系統(tǒng)的電池模塊的一個具體實施例，與傳統(tǒng)電池模塊相同的是，其也包括縱多電池單體3，且這些電池單體3經(jīng)串、并聯(lián)連接成排布置而形成多個電池排，本例中所述電池單體3為圓柱形的鋰離子電池。
[0023]本實施例的關鍵改進在于:在所述電池模塊I內(nèi)設有與各個電池單體3均接觸布置的電加熱帶2。
[0024]本例中，所述電加熱帶2由通電發(fā)熱元件以及位于所述通電發(fā)熱元件外的包覆層構成。所述通電發(fā)熱元件一般選用高電阻率、高熔點的金屬絲、金屬布或碳纖維布等電阻率較高的易彎折的導電材料，金屬絲、金屬布或碳纖維布的面分布盡量均勻，保障單位面積上的發(fā)熱量一致。所述包覆層一般選用耐高溫的織物或薄膜等絕緣材料，如玻璃纖維布或聚酯薄膜。
[0025]—個電池模塊I內(nèi)可以僅布置一條足夠長的電加熱帶，也可以布置多條電加熱帶，并將這些電加熱帶2依加熱電源電壓和可提供的功率大小以串、并聯(lián)的方式組合在一起。目的是保障在允許的時間內(nèi)將各單體電池均勻升溫到希望的溫度。
[0026]處于同一串聯(lián)組的各個電加熱帶的電阻值可以不同，處于同一并聯(lián)組的各個電加熱帶的電阻值應該相同，以保障各受熱面的加熱功率密度一致，進而保證發(fā)熱的均勻性。
[0027]本例中，電池模塊I內(nèi)布置有多條電加熱帶2，這些電加熱帶2之間通過用光刻覆銅板(圖中未示出)制成的過渡板連接，連接可靠又美觀。
[0028]所述電加熱帶2在所述電池模塊I內(nèi)繞電池排分布，并且每個電池單體3與電加熱帶2的接觸面積相等，從而使各電池單體的受熱面積均勻一致。本例中，所述電加熱帶2具體布置在各電池單體3之間的縫隙中。
[0029]為了方便對電加熱帶2供電的加熱電源與電加熱帶2的連接，本例在電池模塊I的側(cè)部設置有與所述電加熱帶2焊接的焊接金屬片5。
[0030]并且，為了定位電加熱帶2在電池模塊I內(nèi)的位置，使電加熱帶2通過電池排時居中不打折，本例中在每相鄰兩個電池排的端部之間設有用于定位所述電加熱帶2走向的定位喇叭口 4。定位喇叭口 4使得電加熱帶2在進入和引出電池模塊I時始終處于兩電池排之間縫隙的中央位置。
[0031]本實施例這種結(jié)構的電池模塊主要用來制作汽車動力電池，此時，該汽車動力電池需設置用于監(jiān)測所述電池模塊溫度的測溫元件以及與所述測溫元件相連的電池管理系統(tǒng)(簡稱BMS)，并且所述電加熱帶2的加熱電源與所述電池管理系統(tǒng)相連。
[0032]工作時，測溫元件實時監(jiān)測電池模塊I的溫度，當其監(jiān)測到電池模塊I的溫度低于5°C時就不允許電池充電，當其監(jiān)測到電池模塊I的溫度低于_20°C時就不允許電池放電(自然也不允許電池充電)。
[0033]在上述低于5 0C的低溫情況下，若接入電加熱帶2的加熱電源和電池的充電電源，電池管理系統(tǒng)(簡稱BMS)則先接通電加熱帶給電池模塊加熱，直到測得溫度高于50C，才給電池充電。達到加熱溫度上限時停止加熱，而后維持恒溫。充電完成后，如果不除掉加熱電源，將繼續(xù)保持恒溫狀態(tài)。同樣，在電池低于-20°C的溫度情況下，由電加熱帶2預先給電池升溫到_20°C以上，才允許電池放電。
[0034]所述電加熱帶2的加熱電源可以采用交流電，也可以采用直流電，但加熱電源的電壓不得超過允許的最高電壓，以防加熱元件溫度太高燒壞包覆層，引起電池間短路。一般來說，每一個電加熱帶2內(nèi)的發(fā)熱元件要測出其允許的最高電流，在室溫下流過此電流時，電加熱帶表面溫度最高不可超過60°C，以免引起包覆層破壞或電池的熱縮管收縮短路。測出在最尚電流下，電加熱帶2的兩端電壓，定為此電加熱帶2允許的最尚工作電壓，不允許超過。
[0035]電加熱帶2的加熱電源要經(jīng)過電池模塊輸出插座以外的插座接入。
[0036]當然，上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓人們能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型主要技術方案的精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種帶升溫系統(tǒng)的電池模塊，包括經(jīng)串并聯(lián)連接的若干電池單體(3)， 其特征在于:在所述電池模塊(I)內(nèi)設有與所述若干電池單體(3)均接觸布置的電加熱帶⑵； 所述電加熱帶(2)由通電發(fā)熱元件以及位于所述通電發(fā)熱元件外的包覆層構成，所述電池模塊(I)的側(cè)部設置有與所述電加熱帶(2)焊接的焊接金屬片(5)。2.根據(jù)權利要求1所述的帶升溫系統(tǒng)的電池模塊，其特征在于:所述通電發(fā)熱元件為金屬絲、金屬布或碳纖維布，所述包覆層為玻璃纖維布或聚酯薄膜。3.根據(jù)權利要求1所述的帶升溫系統(tǒng)的電池模塊，其特征在于:所述電加熱帶(2)有多條，且這些電加熱帶(2)以串、并聯(lián)的方式組合在一起。4.根據(jù)權利要求3所述的帶升溫系統(tǒng)的電池模塊，其特征在于:處于同一并聯(lián)組的各個電加熱帶的電阻值相同。5.根據(jù)權利要求3所述的帶升溫系統(tǒng)的電池模塊，其特征在于:所述電加熱帶(2)之間通過光刻覆銅板連接。6.根據(jù)權利要求1所述的帶升溫系統(tǒng)的電池模塊，其特征在于:所述電加熱帶(2)在所述電池模塊(I)內(nèi)繞電池排分布，并且每個電池單體(3)與電加熱帶(2)的接觸面積相等。7.根據(jù)權利要求1所述的帶升溫系統(tǒng)的電池模塊，其特征在于:所述電池單體(3)成排布置而形成多個電池排，在任意相鄰兩個電池排的端部之間設有用于引導電加熱帶(2)走向的定位喇叭口(4)。8.一種汽車動力電池，包括電池管理系統(tǒng)，其特征在于:還包括如權利要求1?7中任一所述的電池模塊、以及用于監(jiān)測所述電池模塊溫度的測溫元件，所述電加熱帶(2)的加熱電源以及所述測溫元件均與所述電池管理系統(tǒng)相連。9.根據(jù)權利要求8所述的汽車動力電池，其特征在于:所述電加熱帶(2)的加熱電源為交流電或直流電，所述加熱電源向所述電加熱帶(2)施加的最高電壓，使得電加熱帶(2)的表面溫度不超過60 °C。
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶升溫系統(tǒng)的電池模塊和具有該電池模塊的汽車動力電池，其包括經(jīng)串并聯(lián)連接的若干電池單體，在所述電池模塊內(nèi)設有與所述若干電池單體均接觸布置的電加熱帶，所述電加熱帶由通電發(fā)熱元件以及位于所述通電發(fā)熱元件外的包覆層構成，所述電池模塊的側(cè)部設置有與所述電加熱帶焊接的焊接金屬片。本實用新型能夠使電動汽車在全國各地的冬天都可以正常充電行駛，擴大電動汽車的使用范圍，便于電動汽車開拓市場。
【IPC分類】H01M10/615, B60L11/18, H01M10/04
【公開號】CN205385095
【申請?zhí)枴緾N201620011740
【發(fā)明人】許玉林, 王愛淑
【申請人】蘇州安靠電源有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年1月7日