[发明专利]一种锂电池保温装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种保温装置，更具体的，涉及一种锂电池保温装置和控制锂电池工作在预定工作温度区间的控制方法。

背景技术

锂电池是新一代的储能电源，由锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液，广泛用于当前的各种需要电池供电的产品设备上，特别是在手持电子设备、电动汽车等领域，锂电池更是最具有实用价值的供电电源。

在所有的环境因素中，温度对锂电池的充放电性能影响最大，在电极/电解液界面上发生的电化学反应与环境温度有关，电极/电解液界面被视为电池的心脏。如果温度下降，电极的反应速率也下降。假设电池电压保持恒定，则放电电流减小，电池的输出功率也会减小。如果温度上升则相反，即电池输出功率增大。温度也影响电解液的传送速度，温度上升，传送加快，温度下降，则传送减慢，电池充放电性能也会受到影响。但温度太高，如超过45℃，则会破坏电池内的化学平衡，导致副反应。比如镍镉、镍氢电池的放电效率在低温(如低于-15℃)时会有显著的降低，而在-20℃时，碱液达到凝固点，电池充电速度也大大降低。在低温0℃时充电会增大电池内压并可能使安全阀开启。为了有效充电，环境温度范围应控制在5～30℃之间，一般充电效率会随温度的升高而升高，但当温度升高到45℃以上的高温时，充电电池材料的性能会退化，电池循环寿命也将大大缩短。例如，在低温状态下(比如-40℃)，锂离子电池只能放出10％～30％的电量。

对于许多用户所在的场合，都可能遇到温度比较恶劣的情况，例如冬季的高纬度地区、热带地区、沙漠等太阳直射，特别是一些主要用于露天设置、野外作业、甚至是执行特殊任务的电子设备、交通设备，都希望能够保证包括锂电池在内的设备对温度的要求。

锂电池在低温状态(-10℃以下)下使用时性能会大打折扣，甚至根本无法使用(温度极低的环境)，目前的解决办法是更改锂电池内部的材质，用专门的材质来制作电池，称之为“低温电池”，使之能在低温环境中使用。

用低温材质制造的锂电池在极其寒冷的环境中使用时，其性能仍然被严重影响，使用环境范围也非常有限。这种“低温电池”不仅对锂电池的材质要求高，而且对电池制作工艺要求高，价格贵，更重要的是其使用范围很小，大大限制了锂电池的使用范围，最后还是形成普通锂电池无法在低温下使用的局面。

另外，目前世界上越来越多的地区开始出现较以前更极端的温度，例如多篇报道介绍我国多个地区在夏季都出现高于40度(甚至50度)的高温。在高温条件下，锂电池的性能和使用寿命都受到严重的影响。

目前，市场上形成的状态是：普通材质做成的锂电池，只能在相对应温度范围的环境使用，用特别材质做成的锂电池，也只能在相对应温度范围的环境使用。

发明内容

本发明的一个目的，是提供一种锂电池保温装置，以解决现有锂电池严重受使用环境温度局限的问题。

本发明的另一个目的，是提供一种锂电池保温装置，是维持锂电池的最佳工作温度，减少外界温度对锂电池性能的影响。

本发明的另一个目的，是提供一种锂电池保温装置，延长锂电池在条件恶劣地区和环境下的使用寿命。

本发明的另一个目的，是提供一种使得锂电池能够保持适宜工作温度的方法，维持锂电池的最佳工作温度，减少外界温度对锂电池性能的影响。

本发明的另一个目的，是提供一种使得锂电池能够保持适宜工作温度的方法，同时延长锂电池在条件恶劣地区和环境下的使用寿命。

本发明的另一个目的，是提供一种使得锂电池能够保持适宜工作温度的方法，以解决现有锂电池严重受使用环境温度局限的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种锂电池保温装置，包括用于盛放锂电池的绝缘盒，和由所述锂电池供电并用于自动控制所述锂电池周围环境温度的温度控制电路，所述温度控制电路设置在所述绝缘盒内。

优选地，所述绝缘盒为塑胶盒。

优选地，所述温度控制电路包括温度检测模块、温控自动开关模块和调温装置，所述温度检测模块与所述温控自动开关模块连接，所述温控自动开关模块与所述调温装置串联。

优选地，所述调温装置为碳纤维发热布。

优选地，所述温度控制电路还包括串联在电路中的手动总开关和用于指示电路工作状态的指示灯。

优选地，所述绝缘盒内还设置有隔热盒，所述碳纤维发热布设置在所述隔热盒盒体的内表面。

优选地，所述温度控制电路与锂电池的保护电路板集成在一起，所述保护电路板置于锂电池的电芯之上。

优选地，所述绝缘盒盒盖上设置有供手动总开关、指示灯和电源输出线穿过的通孔。