[发明专利]锂电池温度控制装置

说明书

本发明公开了一种锂电池温度控制装置，锂电池温度控制装置中，锂电池包括至少一个电芯，中空感应线圈缠绕于锂电池外表面以产生使得锂电池内部激发涡流并产生热量的交变磁场，中空感应线圈包括入口接线端和出口接线端，感应加热电路输出端分别连接入口接线端和出口接线端以将直流电转换为可调频的高频交流电向中空感应线圈提供交流电；冷却管道包括分别连接中空感应线圈两端冷却介质入口和冷却介质出口，冷却管道经由冷却介质入口输运冷却介质至中空感应线圈内部且经由冷却介质出口排出，冷却水箱连接冷却管道以提供冷却介质，冷却水箱、冷却管道和中空感应线圈构成冷却介质的循环冷却回路。

技术领域

本发明涉及锂电池温控技术领域，尤其涉及一种锂电池温度控制装置。

背景技术

锂离子电池是目前重要的动力电源。锂电池的工作性能很大程度上受温度的影响，其最佳工作温度区间有限(25-40℃)。具体而言，低温环境下锂离子在绝大多数电极材料中的扩散速率急剧下降，导致锂电池低温性能严重衰退，同时低温下负极材料表面析锂严重，析出的金属锂与电解质生成新的SEI膜，锂离子的嵌入与脱嵌过程阻力大大增加，性能进一步恶化；高温会破坏电池内部的化学平衡，副反应速率大大增加，大幅缩短电池循环寿命。因此，如何使电池在低温环境下快速升温、高温环境下有效散热是保证锂电池全温域最优性能的关键。

目前，针对电池的宽温域热管理方法与装置，主要通过低温下在电池表面设置电加热片或换热装置来实现电池的预热，高温下利用空气、水等冷却介质与电池表面直接或间接的接触进行热量交换，达到电池散热的目的。如专利ZL201520696479.7一种带冷却和发热装置的锂电池，通过将电发热片附着在锂电芯包覆组表面来进行低温下电池组的预热，通过散热风扇及水循环来实现高温下电池组的散热。又如专利ZL201710809905.7一种利用两相流动力型分离式热管的锂电池预热及散热系统，利用微通道热管换热器及相变储热器来实现热量向电池内部的输入和向外界的导出。上述提到的电池预热及散热方法与装置，预热过程需要热量由电池外部导入，由于电池与加热介质之间的换热界面存在较大的接触热阻，造成较高的能量损失，加热界面过热造成电池温度均匀性差且电池温升速率低；散热过程所需装置过多且复杂，系统成本与重量大幅增加。因此，亟需开发结构简单、高效的电池宽温域温度控制技术。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂电池温度控制装置，高效节能地加热和冷却电池。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种锂电池温度控制装置包括，

锂电池，其包括至少一个电芯，

中空感应线圈，其缠绕于所述锂电池外表面以产生使得锂电池内部激发涡流并产生热量的交变磁场，所述中空感应线圈包括入口接线端和出口接线端，

感应加热电路，其输出端分别连接所述入口接线端和出口接线端以将直流电转换为可调频的高频交流电向所述中空感应线圈提供交流电；

直流电源，其连接感应加热电路以提供直流电，

冷却管道，其包括分别连接中空感应线圈两端冷却介质入口和冷却介质出口，所述冷却管道经由冷却介质入口输运冷却介质至中空感应线圈内部且经由所述冷却介质出口排出，

冷却水箱，其连接所述冷却管道以提供冷却介质，所述冷却水箱、冷却管道和中空感应线圈构成冷却介质的循环冷却回路。

所述的一种锂电池温度控制装置中，所述循环冷却回路包括泵。

所述的一种锂电池温度控制装置中，所述泵设在所述冷却管道中。

所述的一种锂电池温度控制装置中，所述锂电池包括圆柱形锂电池、方形锂电池和软包锂电池。