一种用于低温充电保护的锂电池的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其是涉及一种用于低温充电保护的锂电池。


背景技术：

2.锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池；具体地说，锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池；由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。
3.鉴于锂电池自身的性能特点，锂电池组工作温度一般在15
‑
25℃，而在低温条件下其充放电性能将大大衰减；具体地说，随着温度的降低，锂电池放电量越来越低，10度能放出90％电量，5度能放出85％电量，0度能释放出80％电量、
‑
5度能释放出75％电量、
‑
10度能释放出70％电量、
‑
20度只能释放出55
‑
60％电量；电池在
‑
10℃的环境下容量衰减较快，100次循环后容量仅剩59mah/g，容量衰减47.8％；将在低温下放过电的电池在常温下进行充放电测试，考察期容量恢复性能；其容量恢复至70.8mah/g，容量损失达68％；由此可见，现有技术中的锂电池由于低温会导致锂电池的使用寿命缩短。


技术实现要素：

4.本实用新型提供的一种用于低温充电保护的锂电池，该用于低温充电保护的锂电池能够解决现有技术中的锂电池因低温而导致锂电池的使用寿命缩短的技术问题；
5.本实用新型提供的一种用于低温充电保护的锂电池，包括：
6.锂电池组；
7.加热装置，与锂电池组相连；
8.保温装置，设置在锂电池组和加热装置外。
9.作为另外的实施方式，还包括控制系统，与加热装置相连。
10.作为另外的实施方式，控制系统包括：
11.温控器，与锂电池组连接；
12.继电器，温控器通过继电器与加热装置相连。
13.作为另外的实施方式，温控器为突跳式温控开关。
14.作为另外的实施方式，继电器为电磁继电器。
15.作为另外的实施方式，加热装置为碳纤维电热板。
16.作为另外的实施方式，碳纤维电热板的一侧与锂电池组相贴合。
17.作为另外的实施方式，保温装置为真空保温材料制成的保温装置。
18.作为另外的实施方式，真空保温材料为真空绝热板。
19.作为另外的实施方式，还包括锂电池保护板，与锂电池组连接。
20.有益效果
21.技术效果：本实用新型提供的一种用于低温充电保护的锂电池，包括锂电池组、加
热装置和保温装置，该加热装置与锂电池组相连；保温装置设置在锂电池组和加热装置外；在实际使用中，加热装置是起到加热锂电池组的作用，以便于人们调节锂电池组的温度；保温装置是起到防止其内的锂电池组和加热装置热量流失的作用；综上，与现有技术相比，本实用新型提供的一种用于低温充电保护的锂电池，通过设置加热装置和保温装置，以解决现有技术中的锂电池因低温而导致锂电池的使用寿命缩短的技术问题。
22.经济效果：本实用新型提供的一种用于低温充电保护的锂电池，包括锂电池组、加热装置和保温装置，该加热装置与锂电池组相连；保温装置设置在锂电池组和加热装置外；与现有技术相比，本实用新型提供的一种用于低温充电保护的锂电池，通过设置加热装置和保温装置，以延长锂电池的使用寿命，从而减少人们购买锂电池的次数，进而减少人们的生产生活成本。
23.社会效果：本实用新型提供的一种用于低温充电保护的锂电池，包括锂电池组、加热装置和保温装置，该加热装置与锂电池组相连；保温装置设置在锂电池组和加热装置外；与现有技术相比，本实用新型提供的一种用于低温充电保护的锂电池，通过设置加热装置和保温装置，从而推动锂电池技术领域的发展。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型提供的一种用于低温充电保护的锂电池的立体透视结构示意图；
26.图2为本实用新型提供的一种用于低温充电保护的锂电池在一个实施方式的结构示意图。
27.附图标记说明：
28.1、锂电池组；
29.2、加热装置；
30.3、保温装置；
31.4、控制系统；41、温控器；42、继电器；
32.5、锂电池保护板；
33.6、直流变压器；
34.7、充电插头；
35.8、放电插头。
具体实施方式
36.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.在本实用新型中，权利要求的主题名称“一种用于低温充电保护的锂电池”中的“用于低温充电保护”，仅仅是为了便于本领域技术人员理解技术方案而进行的描述，并且也不是为了审查阶段的专利授权，此外也不会对本实用新型的提供的锂电池的结构/组成产生任何影响，因此，不应当将“用于低温充电保护”理解为技术特征/技术手段，而对保护范围造成限制；
40.本文所使用的术语，低温是指低于锂电池的正常工作温度，锂电池组正常工作温度一般在15
‑
25℃之间。
41.如图1至图2所示，本实用新型提供的一种用于低温充电保护的锂电池，包括锂电池组1、加热装置2和保温装置3，该加热装置2与锂电池组1相连；保温装置3设置在锂电池组1和加热装置2外；在实际使用中，加热装置2是起到加热锂电池组1的作用，以便于人们调节锂电池组1的温度；保温装置3是起到防止其内的锂电池组1和加热装置2热量流失的作用；综上，与现有技术相比，本实用新型提供的一种用于低温充电保护的锂电池，通过设置加热装置2和保温装置3，以解决现有技术中的锂电池因低温而导致锂电池的使用寿命缩短的技术问题；其中，
42.作为优选，还包括控制系统4，与加热装置2相连；在实际使用中，通过设置控制系统4，以便于人们实现对加热装置2的控制；其中，
43.控制系统4包括温控器41和继电器42，该温控器41与锂电池组1连接；温控器41通过继电器42与加热装置2相连；在实际使用中，温控器41为现有的，其作为自动控制元件，用于根据工作环境的温度变化，以产生导通或者断开动作，从而实现对继电器42的操作，从而利用继电器42以实现对加热装置2的加热；应当理解，“控制系统4包括温控器41和继电器42，该温控器41与锂电池组1连接；温控器41通过继电器42与加热装置2相连”仅作为优选，在一个实施方式中，本领域技术人员还可以根据实际需要，设置为其他适合的类型，只要能实现相应的作用、功能或者效果即可，如直接采用常规的机械开关作为控制系统4，将该控制系统4设置在加热装置2与锂电池组1之间，人们手动操作该机械开关即可实现对加热装置2的控制；
44.具体的，温控器41为突跳式温控开关；在实际使用中，突跳式温控开关是一种用双金属片作为感温组件的温控器41，当加热装置2正常工作时，双金属片处于自由状态，触点
处于闭合/断开状态，当温度达到动作温度时，双金属片受热产生内应力而迅速动作，通过打开/闭合触点，从而实现切断/接通电路，进而实现对继电器42的操作；应当理解，“温控器41为突跳式温控开关”仅作为优选，在一个实施方式中，本领域技术人员还可以根据实际需要，设置为其他适合的类型，只要能实现相应的作用、功能或者效果即可；
45.而后，继电器42为电磁继电器；在实际使用中，由于电磁继电器具有耐温性的特点，在低温环境(如0摄氏度以下)一般不会受到工作温度较低的限制，因此特采用电磁继电器；应当理解，“继电器42为电磁继电器”仅作为优选，在一个实施方式中，本领域技术人员还可以根据实际需要，设置为其他适合的类型，只要能实现相应的作用、功能或者效果即可。
46.作为另外的实施方式，加热装置2为碳纤维电热板；在实际使用中，由于碳纤维电热板通常采用非金属碳质材料，通电发热时直接将电能转化为热能，不会产生光能和机械能，无自身热损耗，因此，特采用加碳纤维电热板；应当理解，“加热装置2为碳纤维电热板”仅作为优选，在一个实施方式中，本领域技术人员还可以根据实际需要，设置为其他适合的类型，只要能实现相应的作用、功能或者效果即可，如地热膜等；其中，
47.碳纤维电热板的一侧与锂电池组1相贴合；在实际使用中，通过将碳纤维电热板的一侧与锂电池组1相贴合，从而实现碳纤维电热板的一侧侧面与锂电池组1的外壁直接接触，扩大了碳纤维电热板对锂电池组1的加热面积，进而提高了加热效率；应当理解，“碳纤维电热板的一侧与锂电池组1相贴合”仅作为优选，在一个实施方式中，本领域技术人员还可以根据实际需要，设置为其他适合的类型，只要能实现相应的作用、功能或者效果即可。
48.需要说明的是，碳纤维电热板的一侧与锂电池组1相贴合具体可以是只将碳纤维电热板贴在锂电池组1的一侧(如图1所示)，当然，还可以是将碳纤维电热板贴在锂电池组的各个侧面，为节省说明书篇幅，在此不作过多赘述。
49.作为另外的实施方式，保温装置3为真空保温材料制成的保温装置3；在实际使用中，由于真空保温材料的保温效率相对于常规的聚氨酯硬质泡沫塑料较高，因此特采用真空保温材料制成的保温装置3；应当理解，“保温装置3为真空保温材料制成的保温装置3”仅作为优选，在一个实施方式中，本领域技术人员还可以根据实际需要，设置为其他适合的类型，只要能实现相应的作用、功能或者效果即可；其中，
50.真空保温材料为真空绝热板；在实际使用中，由于真空绝热板是由填充芯材与真空保护表层复合而成，它有效地避免空气对流引起的热传递，因此导热系数可大幅度降低，可以达到0.002
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0.004w/m.k，为传统保温材料导热系数的1/10，因此特采用真空绝热板；应当理解，“真空保温材料为真空绝热板”仅作为优选，在一个实施方式中，本领域技术人员还可以根据实际需要，设置为其他适合的类型，只要能实现相应的作用、功能或者效果即可。
51.作为另外的实施方式，还包括锂电池保护板5，与锂电池组1连接；需要说明的是，通过设置锂电池保护板5可以有效防止或避免电池过放电、过充电和过温等异常状况出现；应当理解，“还包括锂电池保护板5，与锂电池组1连接”仅作为优选，在一个实施方式中，本领域技术人员还可以根据实际需要，设置为其他适合的类型，只要能实现相应的作用、功能或者效果即可。
52.作为另外的实施方式，还包括固定组件，固定安装在电池组件顶部的后侧；在实际使用中，为将锂电池组1与外部连接电线进行固定，防止当一些意外产生扯动外部电线的作
用力时，电线直接与锂电池发生脱离，因此特设置固定组件；应当理解，“还包括固定组件，固定安装在电池组件顶部的后侧”仅作为优选，在一个实施方式中，本领域技术人员还可以根据实际需要，设置为其他适合的类型，只要能实现相应的作用、功能或者效果即可；
53.需要说明的是，固定组件为常规的，在此不作过多赘述。
54.为便于公众理解和实施，下面将公开一种具体的实施例以便于本领域技术人员理解本实用新型，详见图1至图2所示，
55.当锂电池组1在充电时，温控器41(15度常闭)感知温度低于12
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15度时闭合，继电器42的触点30与触点87a断开状态，无法充电，触点30接通触点87接通，加热装置2开始加热，先把锂电池组1整体加热到15
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18度以上后，温控器41(15度常闭)断开，继电器42的触点30与87断开，加热装置2停止加热，同时继电器42的接触点30与触点87a接通连接锂电池保护板5开始充电。
56.当锂电池组1在正常使用时，温控器41(15度常闭)感知锂电池组1内部温度低于12
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15度时闭合，继电器42的触点30接通触点87，加热装置2开始加热；当温度高于15
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18度时突跳式温控开关(15度常闭)断开，继电器42的触点30与87断开，加热装置2停止加热，温控开关通过继电器42控制加热装置2，加热装置2消耗锂电池组1自身电量加热，保温装置3的真空绝热板具有较低的导热系数，保证锂电池组1内部在一个理想的温度范围内。
57.需要说明的是，图2中，为便于理解，还示出了详见图中的直流变压器6、充电插头7和放电插头8等。
58.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。