一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組及其應(yīng)用和其受熱冷卻方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組，包括：電芯和加熱/冷卻系統(tǒng)，所述的加熱/冷卻系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置有加熱板/冷卻板；所述的電芯設(shè)置在加熱板/冷卻板上，所述的電芯與加熱板/冷卻板之間設(shè)置有導(dǎo)熱石墨層。還公開了該鋰電池組在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用以及該鋰電池組的受熱冷卻方法。該均勻受熱和冷卻的鋰電池組，在加熱板/冷卻板與電芯之間設(shè)置導(dǎo)熱石墨層，通過導(dǎo)熱石墨層對(duì)電池進(jìn)行升溫和降溫。電池組需要加熱時(shí)，導(dǎo)熱石墨層通過配合加熱系統(tǒng)將熱量傳給電芯，使電池?zé)o效受熱，受熱效果好；當(dāng)電池組需要冷卻時(shí)，導(dǎo)熱石墨層通過配合冷卻系統(tǒng)將電芯的熱量帶走，能夠使電芯均勻散熱，有效增加電池組的使用壽命及安全性。

Lithium battery pack with uniform heating and cooling and application thereof and heating and cooling method thereof

The invention discloses a lithium battery, uniform heating and cooling including batteries and heating / cooling system, the heating / cooling system is arranged inside the heating / cooling plate; the electric core arranged on the heating / cooling plate, electric heating plate / core and the the cooling plate is arranged between the heat conducting graphite layer. The application of the lithium battery set in an electric automobile and the heating and cooling method of the lithium battery group are also disclosed. A heat conducting graphite layer is arranged between the heating plate / the cooling plate and the electric core, and the battery is heated and cooled by a heat conducting graphite layer. The battery needs to be heated, heat conducting graphite layer with the heating system to heat to the battery, the battery is invalid, the heating effect is good; when the battery needs cooling, heat conducting graphite layer with the cooling system will take the electric core heat can make electric core heat evenly and effectively increase the service life and safety battery pack.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組及其應(yīng)用和其受熱冷卻方法
本專利技術(shù)涉及鋰電池
，尤其是涉及一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組及其應(yīng)用和其受熱冷卻方法。該電池組主要適用于電動(dòng)汽車鋰電池組，其功能主要為能配合散熱和冷卻系統(tǒng)充分均勻的對(duì)電池進(jìn)行散熱與冷卻。
技術(shù)介紹
與傳統(tǒng)汽車相比，動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的心臟，要耐得了高溫、防得了水、受得住凍。而一旦電動(dòng)汽車出了事，最先想到的就是“心臟”出了問題，那在這樣的高溫天氣下，動(dòng)力電池必須能靜下“心”。動(dòng)力電池工作電流大，產(chǎn)熱量大，同時(shí)電池包處于一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境，就會(huì)導(dǎo)致電池的溫度上升。在寒冬天氣下，電池也會(huì)受到很大的影響，導(dǎo)致電池性能明顯下降。為避免這些弊端急需改善電池的加熱和散熱情況，使電池能夠均勻受熱和散熱。中國(guó)專利文獻(xiàn)（公告日：2016年11月9日，公告號(hào)：CN106099253A）公開了一種用于鋰電池組的節(jié)能加熱裝置，屬于鋰電池加熱
現(xiàn)有技術(shù)的鋰電池加熱效果差，難以保證每塊鋰電池受熱均勻，鋰電池局部過熱會(huì)存在一定的安全隱患并且浪費(fèi)能源。一種用于鋰電池組的節(jié)能加熱裝置，包括用于加熱鋰電池的加熱組件、與加熱組件相連接的電源控制模塊，本專利技術(shù)中各個(gè)纏繞鋰電池的導(dǎo)線部相互獨(dú)立并分別與電源控制模塊相連接，根據(jù)鋰電池組各個(gè)區(qū)域的溫度差異，控制芯片可以對(duì)各個(gè)區(qū)域的導(dǎo)線部通入不同的電壓，控制各個(gè)區(qū)域的加熱件產(chǎn)熱量。進(jìn)而根據(jù)鋰電池的溫度變化情況，及時(shí)對(duì)相應(yīng)的導(dǎo)線部進(jìn)行斷電，確保鋰電池組的均勻受熱，并且加熱效率高，節(jié)省能源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，避免局部溫度過高，防止出現(xiàn)安全隱患。中國(guó)專利文獻(xiàn)（公告日：2013年7月24日，公告號(hào)：CN203085710U）公開了一種鋰電池組的溫控裝置，屬于鋰電池
；包括由鋰電池組成的鋰電池組；其特征在于：在鋰電池之間設(shè)有具有可折疊性能的電熱膜。本技術(shù)通過在傳統(tǒng)鋰電池組的鋰電池之間設(shè)置電熱膜，有效地保證了鋰電池的正常工作溫度，使得鋰電池在低溫和嚴(yán)寒地區(qū)能夠正常的使用，因此，拓寬了鋰電池的應(yīng)用范圍，提高了鋰電池組的安全性能，同時(shí)延長(zhǎng)了鋰電池組的使用壽命；由于采用了PTC電熱膜做為加熱材料，因此具有加熱速度快、節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)；本技術(shù)采用一個(gè)電熱膜對(duì)多個(gè)鋰電池進(jìn)行加熱，因此保證了每塊鋰電池受熱的均勻性，同時(shí)單個(gè)加熱膜與多個(gè)加熱膜相比，也極大地減少了控制開關(guān)的使用量，保證了溫控裝置的安全性能。現(xiàn)有技術(shù)中為了提高電池受熱和散熱性能，采用了加熱裝置和電熱膜等方案，上述技術(shù)方案在使用中雖然也起到了受熱和散熱功能，但是卻存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，起到的受熱和散熱效果有限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種全新的能夠有效的配合受熱和冷卻系統(tǒng)對(duì)電池組內(nèi)部進(jìn)行降溫和升溫處理，充分均勻的對(duì)電池進(jìn)行受熱與冷卻，受熱和冷卻效果顯著，能有效增加電池組的使用壽命及安全性的均勻受熱和冷卻的鋰電池組及其應(yīng)用和其受熱冷卻方法。本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)其專利技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是：一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組，包括：電芯和加熱/冷卻系統(tǒng)，所述的加熱/冷卻系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置有加熱板/冷卻板；所述的電芯設(shè)置在加熱板/冷卻板上，所述的電芯與加熱板/冷卻板之間設(shè)置有導(dǎo)熱石墨層。該能均勻受熱和冷卻的鋰電池組，在加熱板/冷卻板與電芯之間設(shè)置導(dǎo)熱石墨層，通過導(dǎo)熱石墨層對(duì)電池進(jìn)行升溫和降溫。電池組需要加熱時(shí)，導(dǎo)熱石墨層通過配合加熱系統(tǒng)將熱量傳給電芯，使電池?zé)o效受熱，受熱效果好；當(dāng)電池組需要冷卻時(shí)，導(dǎo)熱石墨層通過配合冷卻系統(tǒng)將電芯的熱量帶走，能夠使電芯均勻散熱，有效增加電池組的使用壽命及安全性。作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)熱石墨層為一導(dǎo)熱石墨膜，所述的導(dǎo)熱石墨層的一面貼覆在加熱板/冷卻板上，另一面貼覆在電芯上。導(dǎo)熱石墨層優(yōu)選導(dǎo)熱石墨膜，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置簡(jiǎn)單方便，而且受熱、冷卻效果好，成本低。作為另一種優(yōu)選，所述的導(dǎo)熱石墨層為一復(fù)合導(dǎo)熱石墨層，所述的導(dǎo)熱石墨層包括絕緣層、石墨基體層和石墨烯層，所述的絕緣層、石墨基體層和石墨烯層相互之間設(shè)置有導(dǎo)熱膠層，所述的石墨烯層的表面設(shè)置有導(dǎo)熱膠層。當(dāng)然，導(dǎo)熱石墨層也可以是一復(fù)合導(dǎo)熱石墨層，該復(fù)合導(dǎo)熱石墨層包括有絕緣層、導(dǎo)熱膠層、石墨基體層、導(dǎo)熱膠層、石墨烯層和導(dǎo)熱膠層，這樣的結(jié)構(gòu)使得電芯受熱散熱效果更好，整個(gè)電池組的使用壽命更長(zhǎng)。作為優(yōu)選，所述的絕緣層與電芯貼合，所述的導(dǎo)熱膠層與加熱板/冷卻板貼合。作為優(yōu)選，導(dǎo)熱石墨層自電芯貼合面向電芯兩端面延伸并與電芯兩端部貼合。為了使電芯的受熱冷卻效果更好，導(dǎo)熱石墨層延伸設(shè)置在電芯的兩端。作為優(yōu)選，電芯與電芯相互之間設(shè)置有電熱膜，所述的電熱膜為PTC電熱膜或碳纖維加熱膜。設(shè)置電熱膜，當(dāng)溫度過低時(shí)，能夠有效保證鋰電池的正常工作溫度，使得鋰電池的工作溫度在短時(shí)間內(nèi)得到快速的提升。一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用，該電動(dòng)汽車包括權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的均勻受熱和冷卻的鋰電池組。一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組的受熱冷卻方法，該散熱冷卻方法包括：導(dǎo)熱石墨膜安裝在冷卻系統(tǒng)或者加熱系統(tǒng)的冷板或加熱板上，并使其充分接觸電芯表面，加熱系統(tǒng)加熱時(shí)通過導(dǎo)熱石墨層配合加熱系統(tǒng)將熱量傳給電芯，冷卻系統(tǒng)冷卻時(shí)通過導(dǎo)熱石墨層配合冷卻系統(tǒng)將電芯的熱量帶走。本專利技術(shù)的有益效果是：該均勻受熱和冷卻的鋰電池組，在加熱板/冷卻板與電芯之間設(shè)置導(dǎo)熱石墨層，通過導(dǎo)熱石墨層對(duì)電池進(jìn)行升溫和降溫。電池組需要加熱時(shí)，導(dǎo)熱石墨層通過配合加熱系統(tǒng)將熱量傳給電芯，使電池?zé)o效受熱，受熱效果好；當(dāng)電池組需要冷卻時(shí)，導(dǎo)熱石墨層通過配合冷卻系統(tǒng)將電芯的熱量帶走，能夠使電芯均勻散熱，有效增加電池組的使用壽命及安全性。該鋰電池組應(yīng)用到電動(dòng)汽車上，使用壽命長(zhǎng)，安全性高。而該鋰電池組受熱冷卻方法簡(jiǎn)單，受熱均勻冷卻效果好。附圖說明圖1是本專利技術(shù)均勻受熱和冷卻的鋰電池組的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本專利技術(shù)均勻受熱和冷卻的鋰電池組的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖中：1、電芯，2、加熱板/冷卻板，3、導(dǎo)熱石墨層，4、絕緣層，5、石墨基體層，6、石墨烯層，7、導(dǎo)熱膠層，8、電熱膜。具體實(shí)施方式下面通過具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1：在圖1所示的實(shí)施例中，一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組，包括：電芯1和加熱/冷卻系統(tǒng)，加熱/冷卻系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置有加熱板/冷卻板2；電芯1設(shè)置在加熱板/冷卻板2上，電芯1與加熱板/冷卻板2之間設(shè)置有導(dǎo)熱石墨層3。導(dǎo)熱石墨層3為一導(dǎo)熱石墨膜，導(dǎo)熱石墨膜的厚度0.1~3mm，本實(shí)施例中導(dǎo)熱石墨膜的厚度為2.5mm，導(dǎo)熱石墨層3的一面貼覆在加熱板/冷卻板2上，另一面貼覆在電芯1上。導(dǎo)熱石墨層3自電芯1貼合面向電芯兩端面延伸并與電芯1兩端部貼合。電芯1與電芯1相互之間設(shè)置有電熱膜8，電熱膜8為PTC電熱膜或碳纖維加熱膜。一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用，該電動(dòng)汽車包括上述均勻受熱和冷卻的鋰電池組。一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組的受熱冷卻方法，該散熱冷卻方法包括：導(dǎo)熱石墨膜安裝在冷卻系統(tǒng)或者加熱系統(tǒng)的冷板或加熱板上，并使其充分接觸電芯表面，加熱系統(tǒng)加熱時(shí)通過導(dǎo)熱石墨層配合加熱系統(tǒng)將熱量傳給電芯，冷卻系統(tǒng)冷卻時(shí)通過導(dǎo)熱石墨層配合冷卻系統(tǒng)將電芯的熱量帶走。實(shí)施例2：在圖2所示的實(shí)施例中，一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組，包括：電芯1和加熱/冷卻系統(tǒng)，加熱/冷卻系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置有加熱板/冷卻板本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組，其特征在于包括：電芯（1）和加熱/冷卻系統(tǒng)，所述的加熱/冷卻系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置有加熱板/冷卻板（2）；所述的電芯（1）設(shè)置在加熱板/冷卻板（2）上，所述的電芯（1）與加熱板/冷卻板（2）之間設(shè)置有導(dǎo)熱石墨層（3）。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組，其特征在于包括：電芯（1）和加熱/冷卻系統(tǒng)，所述的加熱/冷卻系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置有加熱板/冷卻板（2）；所述的電芯（1）設(shè)置在加熱板/冷卻板（2）上，所述的電芯（1）與加熱板/冷卻板（2）之間設(shè)置有導(dǎo)熱石墨層（3）。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組，其特征在于：所述的導(dǎo)熱石墨層（3）為一導(dǎo)熱石墨膜，所述的導(dǎo)熱石墨層（3）的一面貼覆在加熱板/冷卻板（2）上，另一面貼覆在電芯（1）上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組，其特征在于：所述的導(dǎo)熱石墨層（3）為一復(fù)合導(dǎo)熱石墨層，所述的導(dǎo)熱石墨層（3）包括絕緣層（4）、石墨基體層（5）和石墨烯層（5），所述的絕緣層（4）、石墨基體層（5）和石墨烯層（6）相互之間設(shè)置有導(dǎo)熱膠層（7），所述的石墨烯層（6）的表面設(shè)置有導(dǎo)熱膠層（7）。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種均勻受熱和冷卻的鋰電池組，其特征在...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭勇，任寧，王玉龍，舒道龍，潘健健，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：浙江超威創(chuàng)元實(shí)業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：浙江,33