[发明专利]一种低温自加热锂离子电池系统及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低温自加热锂离子电池系统及其制备方法，属于电池加热技术领域。本发明提供的低温自加热锂离子电池系统包括电池模组、远红外发热体、温度传感器和导线。本发明利用电池模组本身对远红外发热体提供电能，使得远红外发热体中的晶须碳纳米管远红外发热纸层发出热量，从而对电池模组进行加热升温；加热升温后的电池模组放出的电能会逐渐增加，这样使的晶须碳纳米管发热纸发出更高的温度，如此良性循环，使得电池模组可在低温环境下正常工作；同时，本发明利用温度传感器对电路进行保护，防止电路中电流过大造成安全隐患。实施例结果表明，本发明提供的低温自加热锂离子电池系统能够在‑40℃下正常工作。

技术领域

本发明涉及电池加热技术领域，特别涉及一种低温自加热锂离子电池系统及其制备方法。

背景技术

低温是电动汽车在我国北方、高寒地区等地推广的一个障碍，更是动力电池企业的一块心病，攻克动力电池的耐低温问题，一直是业内重点努力的方向之一。目前企业解决低温电池可行有效的方法就是对电池进行预加热，即采用PTC、电阻、热管和相变材料等预热系统，然而这种方法需要依靠外在的能源对材料加热，受到很大程度的条件限制，而且这些预加热方式加热效率低，能耗高，不但如此，在某些苛刻的环境下，包括酸碱、潮湿、高温高压等环境下，这些传统发热体的使用寿命会大大降低，进一步限制了其大规模应用。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种低温自加热锂离子电池系统及其制备方法。本发明提供的低温自加热锂离子电池系统结构简单，能够在在低温条件下正常工作。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种低温自加热锂离子电池系统，包括电池模组、远红外发热体、温度传感器和导线；

所述电池模组包括若干个电池单体；所述远红外发热体和电池模组内的电池单体间隔设置，且电池模组边缘的电池单体外侧设置有远红外发热体；

所述每片远红外发热体自上而下依次包括聚酰亚胺绝缘导热膜层、晶须碳纳米管远红外发热纸层和聚酰亚胺绝缘导热膜层；所述晶须碳纳米管远红外发热纸层的左右两端设置有铜电极；

所述每片远红外发热体的表面一侧均设置有温度传感器。

优选的，所述电池模组为pack包型电池模组。

优选的，所述晶须碳纳米管远红外发热纸层的厚度为0.05～0.2mm。

优选的，所述单层聚酰亚胺绝缘导热膜层的厚度为0.03～0.15mm。

优选的，所述远红外发热体的面积≥电池单体侧面面积的50％，所述侧面为电池单体与远红外发热体的接触的侧面。

优选的，所述温度传感器为NTC温度传感器。

优选的，所述铜电极为铜网和/或铜片。

优选的，所述远红外发热体的连接方式为串联或并联，所述远红外加热体与温度传感器的连接方式为串联。

本发明提供了上述低温自加热锂离子电池系统的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铜电极固定于晶须碳纳米管远红外发热纸层的左右两端，之后将聚酰亚胺绝缘导热膜层粘贴于晶须碳纳米管远红外发热纸层上下两侧，得到远红外发热体；

(2)使用导线对温度传感器与远红外发热体进行连接，之后将远红外发热体镶嵌于电池模组中，并使用导线对所述远红外发热体和电池模组的正负极进行连接，得到低温自加热锂离子电池系统。

优选的，所述步骤(1)中粘贴用粘贴剂为耐高温双面胶和/或热熔胶。