[实用新型]一种动力锂电池温度控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于锂电池技术领域，特别涉及一种动力锂电池温度控制装置。

背景技术

锂电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正、负极构成的二次电池。锂电池的正极材料通常由锂的活性化合物组成，常见的正极材料主要成分为钴酸锂、锰酸锂、三元镍钴材料和磷酸铁锂，负极则是特殊分子结构的碳。锂电池一般包括正极、负极、电解质、隔膜、正极引线、负极引线和电池壳等部分。由于锂电池使用了胶体电解质，不会发生电液泄露，装配容易，使整体电池很轻、很薄。另外，上述锂电池不会发生漏液与燃烧爆炸等安全事故，因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳，从而提高整个电池的比容量，这就是一般所述的软包装锂电池。

目前，锂电池的单体工作电压为2.0～4.25V，动力型锂电池的容量为10～100Ah。使用中，要满足电动车高电压、大电流的负载用电要求，必须由多个单体电池串并联使用。这样不但使电池的内阻、容量和端电压难于均衡，而且充放电保护线路的技术难度增加，成本提高。例如：一辆行驶160～260km的纯电动轿车，直流输入电压为310V，如果使用磷酸铁锂电池(3.2V，90Ah)就需要96个单体串联，才能满足供电要求；一辆车身为12米的电动客车，若工作电压为388V就需要108个单体(3.6V的锰酸锂或三元锂电池)串联起来供电。串联起来的电池容量越大，其充放电保护线路的制作难度越高，且安全性也很难彻底解决。另外，电动轿车锂电池的使用环境温度在-20～+55℃。就单只电芯而言，其0℃时的容量保持率约为60～70％，-10℃时的容量保持率约为40～55％，-20℃时的容量保持率约为20～40％。锂电池的低温使用环境下的极限低温可能低至-40℃以下，在这样的低温条件下，电化学反应速度下降，电池输出的电流和电压都会下降，放电容量也会大幅下降，这样的低温性能显然不能满足动力电源的使用要求。相反，在高温使用环境下的极限温度可达50℃，甚至高达60℃左右，即使磷酸铁锂电池的高温性能较好，其放电容量也会大幅下降。因此，控制锂电池的工作环境温度至关重要，成为锂电池的主要攻坚方向。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够有效保证锂电池具有适宜的使用环境温度的动力锂电池温度控制装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种动力锂电池温度控制装置，包括温控电池盒，所述温控电池盒与高、低温液体源由管道连通形成循环回路，在循环回路上设有循环泵，循环泵与温控电池盒之间连接有温度传感器和控制单元。

所述温控电池盒包括上端开口的外壳，外壳的开口处设有盖板，盖板上部设有正极柱和负极柱及检测线端子，检测线端子与盖板下侧的温度传感器相连；盖板下部设有与正极柱和负极柱相连的极耳连接件；外壳上设有多个液体流通孔，液体流通孔的两端分别与液体输入管道和液体输出管道相通。

所述液体流通孔设在外壳的两侧端面上且垂直于盖板所在平面，液体输入管道和液体输出管道上设有相连通的连接头，连接头封堵在液体流通孔的上端和下端；所述液体流通孔、液体输入管道和液体输出管道的内壁上沿长度方向设有圆弧状凸起。

所述外壳底部可拆卸设置有底座，底座两侧设有圆弧状凹槽，凹槽与两侧的液体输入管道或/和液体输出管道卡接。

所述高、低温液体源包括带有进液口和出液口的温控液体盒，温控液体盒上方设有散热体，温控液体盒与散热体之间设有金属板，金属板与温控液体盒和散热体之间分别设有半导体温差模块，半导体温差模块联接后与直流电源电连接。

所述温控液体盒和散热体内部设有散热筋，散热体一端设有散热风扇。

所述半导体温差模块与直流电源之间电连接设置有双刀双掷开关。

所述金属板与温控液体盒之间的半导体温差模块和金属板与散热体之间的半导体温差模块的热面或冷面朝向一致。

所述温控液体盒外表面设有绝热膜。

所述控制单元为PLC可编程逻辑控制器，其与双刀双掷开关控制连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、温控电池盒与高、低温液体源由管道连通形成循环回路，在循环回路上设有循环泵，循环泵与温控电池盒之间连接有温度传感器和控制单元，通过温度传感器实时检测和控制单元及时调控，为锂电池创造适宜的工作环境温度，提高电化学反应速度，保证锂电池的输出电流、输出电压和放电容量，以使锂电池发挥最优的性能，满足动力电源的使用要求。