專利名稱：一種鋰離子電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種鋰離子電池組
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋰離子電池組，尤指涉及有加熱片的電池組。背景技術(shù)：
由于鋰離子電池具有無污染、功率能量密度大，體積小，循環(huán)壽命及卓越 的高溫性能等優(yōu)點(diǎn)，因此在電子領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用日益常見，比如用于手機(jī)電池、 攝像機(jī)電池等等，同時，也可用于汽車上，作為汽車的動力源，或用作大型功 率的后備電源，此時一般需要多個鋰離子的串并聯(lián)成為電池組，才能達(dá)到要求。 但是目前狀況下，鋰離子電池組存在著在低溫時充》文電無法達(dá)到滿意的狀態(tài)，
比如在5度以下充放電量只能達(dá)到80%左右，在O度以下充放電量只能達(dá)到65% 左右，隨著溫度的降低，充放電量會越來越低，并且充電時會將鐵電池?fù)p壞， 使得電池?zé)o法使用.為此增加加熱片以增加電池在充放電時的溫度，是一個可 行的方法.然而，常規(guī)的加熱片只是對鋰離子電池組中的各電芯進(jìn)行均勻加熱， 但各電芯的位置及其內(nèi)部狀態(tài)的不同將使得各電芯在均勻加熱后呈現(xiàn)溫度有 高有低不一致的現(xiàn)象，比如，位于電池組中間位置的電芯其熱量往外散發(fā)的空 間明顯比電池組兩頭位置的電芯小，因此其散熱的速率慢，這樣使得中間位置 的電芯溫度要比兩端高，而持續(xù)加熱將使得其溫度差異越來越大，經(jīng)本發(fā)明人 研究發(fā)現(xiàn)，充放電過程中及充放電結(jié)束后電芯的溫度不一致，會帶來各種問題 各節(jié)電芯充電的效率不一樣，充進(jìn)去的電量不一樣，串聯(lián)在一起放電時，容量 低；加重電芯均衡電路的負(fù)擔(dān)，充電的時間延長；在電池管理系統(tǒng)中有對各電
3芯溫度差異性的管控，如果電芯間溫度相差太大，充電不能啟動，放電時溫 度相差太大，將會將放電截止，導(dǎo)致放電的容量不夠。
發(fā)明內(nèi)容
為解決加熱片對鋰離子電池組中各電芯均勻加熱導(dǎo)致各電芯溫度不一致 的問題，本實(shí)用新型提供了一種各電芯溫度均勻的鋰離子電池組。
本實(shí)用新型技術(shù)方案如下 一種鋰離子電池組，包括多個電連接的鋰離子 電芯及加熱片；加熱片設(shè)置在電池組外對各電芯加熱，所述加熱片包括發(fā)熱絲、 兩層絕緣膜、接口；發(fā)熱絲設(shè)置與兩層絕緣膜之間；接口與發(fā)熱絲電連接，用 于與外部電源連接；發(fā)熱絲的密度分布不均勻，根據(jù)各電芯確定發(fā)熱絲的密度 分布，以使發(fā)熱絲對電池組各電芯溫度保持一致。
采用本實(shí)用新型技術(shù)方案，使得鋰離子電池組在充放電過程中，保證了必
要的溫度，使充放電正常進(jìn)行，本實(shí)用新型采取的發(fā)熱絲不均勻分布使得各電 芯溫度保持在較均衡的狀態(tài)，防止電池加熱溫度差異化。保證了電池組各電芯 溫度的一致性，對電池工作有著良好的控制效果。

圖1本實(shí)用新型實(shí)施例1中一種加熱片結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2本實(shí)用新型實(shí)施例1中優(yōu)選加熱片結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3本實(shí)用新型加熱片中發(fā)熱絲一種分布方式示意圖； 圖4本實(shí)用新型加熱片中發(fā)熱絲另一種分布方式示意圖； 圖5本實(shí)用新型電池組結(jié)構(gòu)示意圖6本實(shí)用新型實(shí)施例1中將加熱片粘貼至電池組過程示意圖； 圖7本實(shí)用新型實(shí)施例1中加熱片已粘貼至電池組上結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明 白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此 處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
實(shí)施例1
如圖7中所示，本實(shí)用新型公開的鋰離子電池組，包括多個電連接的鋰離 子電芯2及加熱片1;加熱片l設(shè)置在電池組外對各電芯2加熱。
如圖1、圖3所示，加熱片1包括發(fā)熱絲11、兩層絕緣膜10、接口 14; 發(fā)熱絲11設(shè)置與兩層絕緣膜10之間；接口 14與發(fā)熱絲11電連接，用于與外 部電源連接；發(fā)熱絲11的密度分布不均勻，根據(jù)各電芯2確定發(fā)熱絲11的密 度分布，以4吏發(fā)熱絲11對電池組各電芯2加熱均勻。
所謂的發(fā)熱絲11的密度分布顯然容易理解，即指單位面積上分布的發(fā)熱 絲11長度，本例中可以理解為在各電芯2表面分布的發(fā)熱絲11長度。
如圖5所示，鋰離子電池電芯2為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，包括殼體，及 容納于殼體內(nèi)的電池極芯及電解液，電池極芯由正極片、隔膜、負(fù)才及片依次疊 置或巻繞形成。從電池電芯2中引出正、負(fù)電才及；電才及可以為柱狀，也可以為 片狀，根據(jù)需要將鋰離子電池電芯2串聯(lián)或并聯(lián)或混聯(lián)，取決于所需要的功率、 電壓、電流。本例中采用串聯(lián)的方式，正、負(fù)電極可以從電池的同一端伸出， 也可分別從電池的兩端伸出，鋰離子電芯2的制作過程、內(nèi)部材料等均為本領(lǐng) 域技術(shù)人員所公知，因此不再熬敘。
本例中所說的接口 14即為對外電源的接入口 ，比如可以為兩片狀電極的 插頭；或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想見的形式，只要能實(shí)現(xiàn)與外界電源接通即可。接口 14與發(fā)熱絲11的兩端點(diǎn)連接，成為與外界電源連接的中間部件。
優(yōu)選地，在接口 14與發(fā)熱絲11的兩頭之間，用導(dǎo)線13連接，如圖3中 所示，本例中發(fā)熱絲11的兩端點(diǎn)110設(shè)置有較寬的平面空間，其目的是便于 連接接口 14與發(fā)熱絲11,可采用焊接或鉚接的方式進(jìn)行。此時，優(yōu)選通過錫 焊的方式將導(dǎo)線連接接口 14和發(fā)熱絲11。電阻絲可以選#^電阻較低的材料， 比如銅、銀等金屬。
發(fā)熱絲11位于兩層絕緣膜10之間，經(jīng)過熱壓，將其壓合為一整體。發(fā)熱 絲11的材料可以選用多種金屬或合金；如銀質(zhì)合金片，鎳鉻合金，銅鎳康銅合 金，鎳鉻鎳硅絲，鐵鉻鋁合金帶等，本例中優(yōu)選采用鐵鉻鋁合金帶。本例中發(fā) 熱絲11呈方波的形狀重復(fù)再現(xiàn)。如圖3所示，發(fā)熱絲11從右側(cè)開始呈方波向 左側(cè)延伸，到加熱片1的左端又折回沿著上述的方波線^各延伸向加熱片l右側(cè)。 當(dāng)然，也可以有其他的方式來設(shè)置發(fā)熱絲11的形狀，比如正弦波、鋸齒波或 其它規(guī)則或不規(guī)則的形狀。只要根據(jù)我們的思想，根據(jù)各個電芯2本身的性質(zhì) 及其在電池組中的位置確定在各個電芯2上分布的發(fā)熱絲11長度即可；比如 位于電池組中間位置的電芯2比兩頭的電芯2散熱慢，故中間加熱的發(fā)熱絲11 可以分布稀疏，兩端密些，或者其他影響電池溫度的參數(shù)，根據(jù)參數(shù)設(shè)定發(fā)熱 絲11的密度已使最后各電芯2加熱溫度一致。。這樣的確定各電芯2上需要的 合理的發(fā)熱絲11長度分布，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型所作說明，能簡 單清楚的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明意圖。圖4中所示為另一種發(fā)熱絲11的密度分布，呈電 池組中間部分的稀疏，電池組兩頭部分的密。 .
絕緣膜IO也并無特別限定，只要具有良好的傳熱性能，能將發(fā)熱絲ll產(chǎn) 生的熱量傳遞至絕^彖膜10外，并以此作用電池組即可。比如采用聚酰亞胺薄膜，硅膠玻纖布，PET，PVC等。
優(yōu)選地，如圖6、圖7中所示，將加熱片1-沒置在電池組外對各電芯2加 熱的方式簡單又有效的方式為將加熱片1粘貼在電池組各電芯2上。比如先在 電池組各電芯2上涂上膠水，然后將加熱片1粘貼到電池組外各電芯2表面； 或者用雙面力交一面先粘在電池組各電芯2表面，然后將加熱片l粘貼到雙面月交 的另一面上，這樣即將加熱片1粘貼到了電池組外表面上?；蛘咴谧黾訜崞? 時，如圖2所示，直接在加熱片l上設(shè)置一膠層，膠層設(shè)置在絕緣膜10上， 使用時只需將膠層粘貼到電池組電芯2表面即可，膠可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員 公知的各種膠，比如不干膠。
如圖5所示，本例中將8個鋰離子電芯21-28依次串聯(lián)而成，由于中間位 置的電芯熱量不易散發(fā)出去，因此需要的加熱的發(fā)熱絲11可以短些，使得在 中間位置的電芯(如圖5、圖6中電芯22-27 )通過發(fā)熱絲11所加的熱量少些， 而兩端位置的電芯(如圖5、圖6中電芯21和28)由于熱量易散發(fā)，因此發(fā) 熱絲11的長度相對位于中間位置的電芯上的長些，即位于中間位置的電芯上 發(fā)熱絲ll分布稀疏，而位于兩端位置的電芯上發(fā)熱絲11分布相對較密。通過 該種方式，可以實(shí)現(xiàn)各電池溫度保持一致。
本發(fā)明人對此進(jìn)行了驗(yàn)證，在同樣的環(huán)境下，做了比較例1和實(shí)施例2的 數(shù)據(jù)分析。
比較例1
本例中采用發(fā)熱絲分布均勻的方式，取8個電芯，每個電芯上均勻分布有 IO條發(fā)熱絲(圖中未示出)，電芯的標(biāo)稱容量為3800mAh，將電芯放置在檢測箱 中，檢測箱內(nèi)設(shè)定溫度為-35°C，恒流恒壓充電57V/2000mA， 720min截止；數(shù)據(jù)采集儀采集各電芯上溫度，溫度單位為。C,記錄各電芯最高溫度值如下表
所示
電芯2122232425262728
發(fā)熱絲 分布1010101010101010
溫度16.77418.18917.48828.42121.18413.01418.07916.652
數(shù)據(jù)表明，各電芯平均溫度為18. 725°C,中間位置電芯溫度明顯偏高，兩 邊位置電芯較低；比平均溫度高出9°C，最低比平均值低5. 711°C;各電芯溫 度差值最大相差15. 407°C。顯然各電芯溫度相差較大。
實(shí)施例2
本例中采用如圖6、圖7中所示不均勻分布，取8個電芯，電芯上中間發(fā) 熱絲較稀疏，兩頭發(fā)熱絲較密。電芯的標(biāo)稱容量為3800mAh，將電芯放置在;f全測 箱中，檢測箱內(nèi)設(shè)定溫度為-35°C，恒流恒壓充電57V/2000mA, 720min截止； 數(shù)據(jù)采集儀采集各電芯上溫度，溫度單位為。C,記錄各電芯最高溫度值如下表 所示
電芯2122232425262728
發(fā)熱絲 分布18119101010917
溫度27. 0825. 3525. 4925. 8326. 5027. 3228. 1426. 37
各電芯平均溫度為26. 5rC，各電芯溫度相差不大；最高比平均溫度高出 1.63°C，最低比平均值低1. 16°C;各電芯溫度差值最大相差不過2. 79°C。溫 度相差較小，各電芯溫度較一致。
8如上比較例l及實(shí)施例2數(shù)據(jù)所示，釆用均勻分布的各電芯溫度差別較大，
一致性不好，而采用本實(shí)用新型方式分布發(fā)熱絲的各電芯溫度較一致，差別較 小。證明采用本實(shí)用新型技術(shù)方案，效果明顯，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電芯溫度不
一致的問題。
權(quán)利要求1，一種鋰離子電池組，包括多個電連接的鋰離子電芯及加熱片；加熱片設(shè)置在電池組外對各電芯加熱，所述加熱片包括發(fā)熱絲、兩層絕緣膜、接口；所述發(fā)熱絲設(shè)置與兩層絕緣膜之間；接口與發(fā)熱絲電連接，用于與外部電源連接；其特征在于所述發(fā)熱絲的密度分布不均勻，根據(jù)各電芯確定發(fā)熱絲的密度分布。
2、 如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組，其特征在于所述發(fā)熱絲的密度分布 呈電池組中間部分的稀疏，電池組兩頭部分的密。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的鋰離子電池組，其特征在于所述加熱片粘貼在 電池組各電芯上。
4、 如權(quán)利要求3所述的鋰離子電池組，其特征在于所述加熱片還包括一膠 層，膠層設(shè)置在絕緣膜上。
5、 如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組，其特征在于所述發(fā)熱絲呈方波的形 狀重復(fù)再現(xiàn)。 '
6、 如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組，其特征在于所述發(fā)熱絲為鐵鉻鋁合 金帶。
7.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組，其特征在于所述發(fā)熱絲與接口之間 通過導(dǎo)線連接。
8,如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組，其特征在于所述電池組內(nèi)還設(shè)有溫 度檢測裝置。
專利摘要為解決加熱片對鋰離子電池組中各電芯均勻加熱導(dǎo)致各電芯溫度不一致的問題，本實(shí)用新型提供了一種各電芯溫度均勻的鋰離子電池組包括多個電連接的鋰離子電芯及加熱片；加熱片設(shè)置在電池組外對各電芯加熱，所述加熱片包括發(fā)熱絲、兩層絕緣膜、接口；發(fā)熱絲設(shè)置與兩層絕緣膜之間；接口與發(fā)熱絲電連接，用于與外部電源連接；發(fā)熱絲的密度分布不均勻，根據(jù)各電芯確定發(fā)熱絲的密度分布，以使發(fā)熱絲對電池組各電芯溫度保持一致。采用本實(shí)用新型技術(shù)方案，使得鋰離子電池組在充放電過程中，保證了必要的溫度，使充放電正常進(jìn)行，本實(shí)用新型采取的發(fā)熱絲不均勻分布使得各電芯溫度保持在較均衡的狀態(tài)，防止電池加熱溫度差異化。保證了電池溫度的一致性。
文檔編號H01M10/50GK201345397SQ20082023578
公開日2009年11月11日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者熊垣桓 申請人:比亞迪股份有限公司