專利名稱：具有溫度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的鋰離子電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋰離子電池組，特別涉及一種具有溫度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)而可同時適用于高溫環(huán)境和低溫環(huán)境的鋰離子電池組。
背景技術(shù)：
鋰離子電池具有比能量大，電壓高，重量輕，體積小，無記憶效應(yīng)、工作溫度范圍寬，自放電率低以及儲存壽命長等優(yōu)點(diǎn)，從而受到人們的青睞。以鋰離子電池串并聯(lián)作為動力電源已被應(yīng)用于電子產(chǎn)品，電動自行車，電動汽車以及航天領(lǐng)域。然而，鋰離子電池的穩(wěn)定性及安全性較其他蓄電池差，這就要求其在使用過程中，需配備監(jiān)控電池工作的電池管理系統(tǒng)，其中，熱管理是該電池管理系統(tǒng)中重要的組成部分。溫度對鋰離子電池的電化學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)行、充放電效率、電池可充性、容量和功率、電池的安全性以及電池的壽命影響很大。 例如，當(dāng)過充電時，溫度升高使電解質(zhì)分解，而使得電池內(nèi)部的溫度繼續(xù)升高以致引發(fā)其他不利反應(yīng)，同時壓力上升。鋰離子電池壓力和熱量的大量增加，容易產(chǎn)生火花，引發(fā)燃燒甚至爆炸，導(dǎo)致電池壽命縮短。此外，電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量會使位于電池組內(nèi)部的電池溫度高于電池工作的最佳溫度上限，而位于周邊的電池又接近環(huán)境溫度，這就在電池組內(nèi)部各個單體電池之間產(chǎn)生了嚴(yán)重的溫度分布不一致，從而造成單體電池之間的性能不匹配，導(dǎo)致電池組過早失效，因此限制了鋰離子電池組的實(shí)用范圍和實(shí)用領(lǐng)域。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有溫度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的鋰離子電池組，其可減小溫度對鋰離子電池的電化學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)行、充放電效率、電池可充性、容量和功率、電池的安全性以及電池的壽命等的影響，使電池組內(nèi)的鋰離子電池能夠在電池工作的最佳溫度區(qū)間進(jìn)行高效的工作。本實(shí)用新型的有溫度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的鋰離子電池組包括有由若干鋰離子電池并聯(lián)或串聯(lián)而成電池組，所述電池組內(nèi)置于鋁制殼體中；與所述電池組通過金屬線相連的正負(fù)極輸出端子、與所述電池組通過金屬連接片相連接的信號接口，所述正負(fù)極輸出端子和信號接口均外設(shè)于所述鋁制殼體；以及與所述電池組相連的溫度調(diào)節(jié)組件，用以確保鋰離子電池組在高溫地區(qū)和低溫地區(qū)均能正常工作。所述正負(fù)極輸出端子以二端子形式輸出，該方式可以保證電池正負(fù)極分開，用以防止發(fā)生短路。所述的信號接口可保證電池組信號采集的獨(dú)立性。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述正負(fù)極輸出端子處留有凹槽用以為所述電池組提供空氣流通的通道。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述溫度調(diào)節(jié)組件包括有與所述電池組表面相配合的散熱層，該散熱層中設(shè)有散熱介質(zhì)。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述散熱層為雙層散熱鋁片。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述散熱層上布設(shè)有散熱孔。[0009]通過所述散熱層可提高電池組在高溫環(huán)境使用時的散熱性，進(jìn)而提高電池的使用壽命和使用范圍。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述溫度調(diào)節(jié)組件包括有夾設(shè)于所述電池組之間的保溫層，該保溫層中設(shè)有保溫介質(zhì)。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述保溫層為具有納米級層狀結(jié)構(gòu)的雙層保溫硅膠。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述雙層保溫硅膠內(nèi)固設(shè)有電阻絲，用以通過對電阻絲通電使得雙層保溫硅膠溫度上升。通過所述保溫層可提高電池組工作時的溫度，實(shí)現(xiàn)熱量的合理利用，進(jìn)而提高電池的使用壽命和適用范圍。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述鋁制殼體包括下殼，所述下殼具有與所述電池組的外表面相配合的內(nèi)置空間用以容納該電池組，其可保證電池能夠緊密的連接在一起，防止電池組發(fā)生漏液等現(xiàn)象，提高電池組的安全性；以及上殼，其可保證電池能夠緊密的連接在一起，防止電池組在使用過程中發(fā)生晃動；所述上殼與所述下殼為可拆卸式連接， 當(dāng)所述上、下殼相連接時，所述電池組即封裝于所述內(nèi)置空間之中。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所包括的多支鋰離子電池，其以并聯(lián)或串聯(lián)形式存在，電池之間使用高溫膠帶綁定，進(jìn)而提高電池組的空間利用率。采用本實(shí)用新型的具有溫度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的鋰離子電池組，可減小溫度對鋰離子電池的電化學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)行、充放電效率、電池可充性、容量和功率、電池的安全性以及電池的壽命等的影響，使電池組內(nèi)的鋰離子電池能夠在電池工作的最佳溫度區(qū)間進(jìn)行高效的工作， 拓寬鋰離子電池組的使用范圍和使用領(lǐng)域。

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖和較佳實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式的適用于高溫環(huán)境的電池組結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式的適用于低溫環(huán)境的電池組結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)施方式為高溫氣候區(qū)電池組結(jié)構(gòu)示意圖，其中，具有溫度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的鋰離子電池組由正負(fù)極輸出端子1、信號接口 2、電池組3、上殼4、下殼5、金屬連接片6 以及溫度調(diào)節(jié)裝置組成。電池組3通過高溫膠帶緊密結(jié)合在一起，通過金屬連接片6與信號接口 2相連，進(jìn)而與輸出端子1結(jié)合在一起，從而形成了電池的工作線路；同時，通過上殼 4和下殼5將電池組緊密包覆在鋁殼內(nèi)部，在電池組外部包覆有散熱鋁片7，進(jìn)而形成了可以在高溫下工作的鋰離子電池組。其中，散熱鋁片7呈雙層結(jié)構(gòu)，并設(shè)有若干散熱孔，其夾設(shè)于所述下殼與電池組之間并包覆于電池組的外部。當(dāng)電池組運(yùn)行于高溫環(huán)境下，該散熱鋁片可大大提高電池組的散熱性，進(jìn)而可提高電池的使用壽命。如圖2所示，本實(shí)施方式為低溫氣候區(qū)電池組結(jié)構(gòu)示意圖，其中，具有溫度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的鋰離子電池組由正負(fù)極輸出端子1、信號接口 2、電池組3、上殼4、下殼5、金屬連接片6 以及溫度調(diào)節(jié)裝置組成。電池組3通過高溫膠帶緊密結(jié)合在一起，通過金屬連接片6與信號接口 2相連，進(jìn)而與輸出端子1結(jié)合在一起，從而形成了電池的工作線路；同時，通過上殼 4和下殼5將電池組緊密包覆在鋁殼內(nèi)部，在電池組內(nèi)部夾層中加入保溫硅膠8，進(jìn)而形成了可以在低溫條件下工作的鋰離子電池組。 其 中，保溫硅膠8呈雙層結(jié)構(gòu)，其具有納米級層狀結(jié)構(gòu)，并且，該保溫硅膠8內(nèi)還固設(shè)有電阻絲，通過對該電阻絲通電可使得保溫硅膠層溫度上升。在低溫環(huán)境下，通過該保溫硅膠可提高電池組工作時的溫度，實(shí)現(xiàn)熱量的合理利用，進(jìn)而提高電池的使用壽命。
權(quán)利要求1.一種具有溫度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的鋰離子電池組，包括有由若干鋰離子電池并聯(lián)或串聯(lián)而成電池組，其特征在于所述電池組內(nèi)置于鋁制殼體中，還包括有與所述電池組通過金屬線相連的正負(fù)極輸出端子、與所述電池組通過金屬連接片相連接的信號接口，所述正負(fù)極輸出端子和信號接口均外設(shè)于所述鋁制殼體；以及與所述電池組相連的溫度調(diào)節(jié)組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組，其特征在于所述溫度調(diào)節(jié)組件包括有與所述電池組表面相配合的散熱層，該散熱層中設(shè)有散熱介質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池組，其特征在于所述散熱層為雙層散熱鋁片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池組，其特征在于所述散熱層上布設(shè)有散熱孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組，其特征在于所述溫度調(diào)節(jié)組件包括有夾設(shè)于所述電池組之間的保溫層，該保溫層中設(shè)有保溫介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰離子電池組，其特征在于所述保溫層為具有納米級層狀結(jié)構(gòu)的雙層保溫硅膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池組，其特征在于所述雙層保溫硅膠內(nèi)固設(shè)有電阻絲，用以通過對電阻絲通電使得雙層保溫硅膠溫度上升。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任一項(xiàng)所述的鋰離子電池組，其特征在于所述鋁制殼體包括下殼，所述下殼具有與所述電池組的外表面相配合的內(nèi)置空間用以容納該電池組；以及上殼，所述上殼與所述下殼為可拆卸式連接，當(dāng)所述上、下殼相連接時，所述電池組即封裝于所述內(nèi)置空間之中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述鋰離子電池組，其特征在于所述電池組中設(shè)有高溫膠帶，用以將電池綁定在一起。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰離子電池組，其特征在于所述正負(fù)極輸出端子處留有凹槽用以為所述電池組提供空氣流通的通道。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種具有溫度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的鋰離子電池組，包括有由若干鋰離子電池并聯(lián)或串聯(lián)而成的電池組，所述電池組內(nèi)置于鋁制殼體；與所述電池組通過金屬線相連的正負(fù)極輸出端子、與所述電池組通過金屬連接片相連接的信號接口，所述正負(fù)極輸出端子和信號接口均外設(shè)于所述鋁制殼體；以及與所述電池組相連的溫度調(diào)節(jié)組件，所述溫度調(diào)節(jié)組件包括有固設(shè)于所述電池組外圍的散熱層以適用于高溫環(huán)境，還包括有夾設(shè)于所述電池組內(nèi)部的保溫層以適用于低溫環(huán)境。通過本實(shí)用新型公開的具有溫度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的鋰離子電池組解決了鋰離子電池組在高溫環(huán)境和低溫環(huán)境無法正常工作的問題，從而提高了鋰電池組的安全性能，拓寬了鋰離子電池的使用范圍。
文檔編號H01M10/0525GK202004108SQ20112007693
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者劉博赫, 劉明珠, 沈俊 申請人:上海中興派能能源科技有限公司