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1、(10)申请公布号 CN 102945989 A (43)申请公布日 2013.02.27 C N 1 0 2 9 4 5 9 8 9 A *CN102945989A* (21)申请号 201210487636.4 (22)申请日 2012.11.27 H01M 10/50(2006.01) (71)申请人江苏春兰清洁能源研究院有限公司 地址 225300 江苏省泰州市海陵区春兰路2 号春兰研究院 (72)发明人杨桃 郭建成 (74)专利代理机构泰州地益专利事务所 32108 代理人王楚云 (54) 发明名称 一种锂离子电池热控制系统 (57) 摘要 本发明公开了一种锂离子电池热控制系统， 它。
2、主要包括箱体（1），锂离子电池组（11）安装于 箱体（1）内部设有的内腔（10）中，在内腔（10）一 侧的侧面与箱体（1）之间设有风道（12），在内 腔（10）的底部与箱体（1）的底面之间设有风道 （13），在内腔（10）一侧面的上部设有风口（14）与 风道（12）相通，风道（12）内设有内循环风扇 （3）和加热器（9），内循环风扇（3）与风口（14）相 对，PTC加热器（9）位于内循环风扇（3）的下部，内 腔（10）的底部分布有风孔（15），内腔（10）通过风 孔（15）与风道（13）相通，在风道（13）的一侧 设有进风口（16），在进风口（16）上设有可转动的 风门（4）。 (51)Int。
3、.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 1/1页 2 1.一种锂离子电池热控制系统，其特征是它主要包括箱体（1），锂离子电池组（11）安 装于箱体（1）内部设有的内腔（10）中，锂离子电池组（11）的各电池之间设有隔栅（6），在 内腔（10）一侧的侧面与箱体（1）之间设有风道（12），在内腔（10）的底部与箱体（1）的底 面之间设有风道（13），在内腔（10）一侧面的上部设有风口（14）与风道（12）相通，风 道（12）内设有内循环风扇（3）和加热器（9），内循环风扇（3）与风。
4、口（14）相对，PTC加热 器（9）位于内循环风扇（3）的下部，内腔（10）的底部分布有风孔（15），内腔（10）通过风孔 （15）与风道（13）相通，在风道（13）的一侧设有进风口（16），在进风口（16）上设有可 转动的风门（4），内腔（10）另一侧面设有出风口（5），在出风口处设有可开启和关闭的风 门（17），开启风门（17），出风口（5）与箱体（1）的外部相通，在出风口（5）处设有排热风 扇（2），排热风扇（2）与出风口（5）相对，在锂离子电池组（11）上和风道（12）内都设有温 度传感器（7），温度传感器（7）的输出端与内腔中设有的智能控制器（8）输入端连接，智能 控制器（8）的输出。
5、端分别与排热风扇（2）、内循环风扇（3）、风门（4）、风门（17）和加热 器（9）连接，当温度传感器（7）测量箱体（1）内环境温度后锂离子电池组（11）需要加热时， 智能控制器（8）根据温度传感器（7）发出的信号控制风门（4）转动至竖直位置，同时控制 风门（17）关闭，进风口（16）和出风口（5）关闭，风道（12）与风道(13)之间相通，同 时控制加热器（9）对箱体（1）内部的空气进行加热，并通过控制内循环风扇（3）和隔栅（6） 进行内腔（10）进行热循环；当保温时，进风口（16）和出风口（5）仍然关闭，若内腔（10）中 锂离子电池组（11）的温差过大，则智能控制器（8）开启内循环风扇（3）进。
6、行内腔中的热均 衡，当自然散热时，智能控制器（8）根据温度传感器（7）发出的信号控制风门（4）转动至 水平位置时，同时控制风门（17）开启，进风口（16）和出风口（5）打开，将风道（12）关 闭，若内腔（10）中锂离子电池组（11）温差过大，则控制排热风扇（2）的开启运转，进行内腔 （10）中的内部热均衡，否则关闭排热风扇（2）；强制散热时，进风口（16）和出风口（5）仍然 打开，通过控制排热风扇（2）和隔栅（6）将热空气排出箱体。 2.根据权利要求1所述的锂离子电池热控制系统，其特征是所述的加热器（9）为PTC 加热器。 3.根据权利要求1所述的锂离子电池热控制系统，其特征是所述的风道（12。
7、）与风道 （13）呈L型分布。 4.根据权利要求1所述的锂离子电池热控制系统，其特征是所述的温度传感器（7）间 隔分布在锂离子电池组（11）的各电池极柱上。 权 利 要 求 书CN 102945989 A 1/3页 3 一种锂离子电池热控制系统 技术领域 0001 本发明涉及一种锂离子电池热控制系统。 背景技术 0002 锂离子电池采用碳素材料或锂的其它嵌入化合物取代金属锂作负极，正极是含锂 的过渡金属氧化物如LiCoO 2 ，电解质是锂盐有机溶液。锂离子电池由于具有工作电压高、能 量密度高、自放电小及对环境友好等优点，目前已经广泛应用于便携式信息产品市场，但是 锂离子电池的进一步推广应用依旧。
8、存在一些问题，其中突出的问题有锂离子电池的低温性 能不佳、高温环境易导致热失控、安全性差，因此需要在锂离子电池的控制管理上做深入地 研究和改进。 发明内容 0003 本发明提供了一种锂离子电池热控制系统，它可以保证锂离子电池能够一直工作 在一个理想温度的环境中，有效解决锂离子电池高低温性能下降问题，可极大地提高锂离 子电源系统的高低温性能和寿命。 0004 本发明采用了以下技术方案：一种锂离子电池热控制系统，它主要包括箱体，锂离 子电池组安装于箱体内部设有的内腔中，锂离子电池组的各电池之间设有隔栅，在内腔一 侧的侧面与箱体之间设有风道，在内腔的底部与箱体的底面之间设有风道，在内腔一 侧面的上部。
9、设有风口与风道相通，风道内设有内循环风扇和加热器，内循环风扇与风 口相对，PTC加热器位于内循环风扇的下部，内腔的底部分布有风孔，内腔通过风孔与风道 相通，在风道的一侧设有进风口，在进风口上设有可转动的风门，内腔另一侧面设有 出风口，在出风口处设有可开启和关闭的风门，开启风门，出风口与箱体的外部相通， 在出风口处设有排热风扇，排热风扇与出风口相对，在锂离子电池组上和风道内都设有 温度传感器，温度传感器的输出端与内腔中设有的智能控制器输入端连接，智能控制器的 输出端分别与排热风扇、内循环风扇、风门、风门和加热器连接，当温度传感器测量箱 体内环境温度后锂离子电池组需要加热时，智能控制器根据温度传感。
10、器发出的信号控制风 门转动至竖直位置，同时控制风门关闭，进风口和出风口关闭，风道与风道之间相 通，同时控制加热器对箱体内部的空气进行加热，并通过控制内循环风扇和隔栅进行内腔 进行热循环；当保温时，进风口和出风口仍然关闭，若内腔中锂离子电池组的温差过大，则 智能控制器开启内循环风扇进行内腔中的热均衡，当自然散热时，智能控制器根据温度传 感器发出的信号控制风门转动至水平位置时，同时控制风门开启，进风口和出风口打 开，将风道关闭，若内腔中锂离子电池组温差过大，则控制排热风扇的开启运转，进行内 腔中的内部热均衡，否则关闭排热风扇；强制散热时，进风口和出风口仍然打开，通过控制 排热风扇和隔栅将热空气排出。
11、箱体。 0005 所述的加热器为PTC加热器。所述的风道与风道呈L型分布。所述的温度传 感器间隔分布在锂离子电池组的各电池极柱上。 说 明 书CN 102945989 A 2/3页 4 0006 本发明具有以下有益效果：本发明将锂离子电池组安装于箱体内部设有的内腔 中，在内腔一侧的侧面与箱体之间设有风道，在内腔的底部与箱体的底面之间设有设有 风道，在内腔一侧面的上部设有风口与风道相通，风道内设有内循环风扇和加热器， 内循环风扇与风口相对，PTC加热器位于内循环风扇的下部，内腔的底部分布有风孔，内腔 通过风孔与风道相通，在风道的一侧设有进风口，在进风口上设有可转动的风门，内 腔另一侧面设有出风口。
12、，在出风口处设有可开启和关闭的风门，开启风门，出风口与箱 体的外部相通，在出风口处设有排热风扇，排热风扇与出风口相对，在锂离子电池组上和风 道内都设有温度传感器，温度传感器的输出端与内腔中设有的智能控制器输入端连接， 智能控制器的输出端分别与排热风扇、内循环风扇、风门、风门和加热器，这样能够根 据温度调节的需要打开或关闭。加热、保温工作状态时，关闭风门，使热空气在电池箱体内 部循环、保存，提高加热效果，节约能源；自然散热、强制散热工作状态时，打开风门，将热空 气排出电池箱体。本发明采用PTC加热器，通过加热空气的方式，对箱体内安装的锂离子电 池组进行环境温度调节，配合设计合理的分散式隔栅，保证。
13、每个单体电池均匀加热，安全可 靠。本发明智能控制器能够根据检测的参数，判断锂离子电池热控制系统的工作状态，调节 箱体内部温度，加热时，关闭风门，通过PTC加热器加热箱体内部空气，并通过内循环风扇、 隔栅进行电池箱体内部热循环；保温时，关闭风门，若箱体内部锂离子电池温差过大，则打 开内循环风扇进行电池箱体内部热均衡，否则关闭风扇；自然散热时，打开风门，若箱体内 部锂离子电池温差过大，则打开排热风扇，使其低速运转，进行电池箱体内部热均衡，否则 关闭风扇；强制散热时，打开风门，通过排热风扇、隔栅将热空气排出电池箱体。保证锂离子 电池能够一直工作在一个理想温度的环境中，有效解决锂离子电池高低温性能下降。
14、问题， 可极大地提高锂离子电源系统的高低温性能和寿命。 附图说明 0007 图1为本发明的结构示意图。 0008 图2为本发明加热时风向示意图。 0009 图3为本发明降温时风向示意图。 具体实施方式 0010 在图1、图2和图3中，本发明提供了一种锂离子电池热控制系统，它主要包括箱体 1，锂离子电池组11安装于箱体1内部设有的内腔10中，锂离子电池组11的各电池之间设 有隔栅6，在内腔10一侧的侧面与箱体1之间设有风道12，在内腔10的底部与箱体1的 底面之间设有风道13，风道12与风道13呈L型分布，在内腔10一侧面的上部设有 风口14与风道12相通，风道12内设有内循环风扇3和加热器9，。
15、内循环风扇3与风口 14相对，PTC加热器9位于内循环风扇3的下部，内腔10的底部分布有风孔15，内腔10通 过风孔15与风道13相通，在风道13的一侧设有进风口16，在进风口16上设有可转 动的风门4，内腔10另一侧面设有出风口5，在出风口处设有可开启和关闭的风门17， 开启风门17，出风口5与箱体1的外部相通，在出风口5处设有排热风扇2，排热风扇2 与出风口5相对，在锂离子电池组11上和风道12内都设有温度传感器7，温度传感器7 间隔分布在锂离子电池组11的各电池极柱上，温度传感器7的输出端与内腔中设有的智能 说 明 书CN 102945989 A 3/3页 5 控制器8输入端连接，智能控。
16、制器8的输出端分别与排热风扇2、内循环风扇3、风门4、 风门17和加热器9连接，加热器9为PTC加热器，本发明共计有4种工作状态，分别为加 热、保温、自然散热、强制散热，智能控制器8能够根据检测的参数，判断锂离子电池热控制 系统的工作状态，调节箱体1内部温度，当温度传感器7测量箱体1内环境温度后锂离子电 池组11需要加热时，智能控制器8根据温度传感器7发出的信号控制风门4转动至竖直 位置，同时控制风门17关闭，进风口16和出风口5关闭，风道12与风道13之间相 通，同时控制加热器9对箱体1内部的空气进行加热，并通过控制内循环风扇3和隔栅6进 行内腔10进行热循环；当保温时，进风口16和出风口5。
17、仍然关闭，若内腔10中锂离子电池 组11的温差过大，则智能控制器8开启内循环风扇3进行内腔中的热均衡，当自然散热时， 智能控制器8根据温度传感器7发出的信号控制风门4转动至水平位置时，同时控制风 门17开启，进风口16和出风口5打开，将风道12关闭，若内腔10中锂离子电池组11 温差过大，则控制排热风扇2的开启运转，进行内腔10中的内部热均衡，否则关闭排热风扇 2；强制散热时，进风口16和出风口5仍然打开，通过控制排热风扇2和隔栅6将热空气排 出箱体。 说 明 书CN 102945989 A 1/3页 6 图1 说 明 书 附 图CN 102945989 A 2/3页 7 图2 说 明 书 附 图CN 102945989 A 3/3页 8 图3 说 明 书 附 图CN 102945989 A 。