一种用发热膜加热电池的装置的制作方法

本发明涉及一种电池加热装置，尤其是各种动力电池在环境温度比较低条件下使用的加热保温装置，本技术属于电加热领域。

背景技术：

各种电动车使用的动力电池最适宜的工作温度为20～45℃，在冬季或严寒地区在0℃以下温度使用时，动力电池的放电性能、充电性能都受低温影响而大大下降，如铅酸电池在环境温度-5℃使用时，容量只有在环境温度25℃时容量的40％，从而就影响了电动车的续航里程，尤其是在环境温度比较低的时候，电动车将无法启动，这就影响了电动车使用的方便性能；目前使用的几种电池在环境温度比较低的时候，在行车与充电过程中，电池的自身产生热量往往不足以维持电池组的温度，造成电池温度过低，特别是在室外停车较长时间时，电池温度往往降低到很低的温度，导致电池无论快充还是慢充都是效率低下。目前市场上有几种给电池加热的装置，这些装置有两个共同的特点，第一，都是使用金属加热线作为加热源，金属加热线加热的面积比较小，使电池受热不均匀问题比较突出；第二，电热转换效率比较低，对于移动电池而言，加热装置的电热转换效率是一个很重要的技术指标。

技术实现要素：

为了克服现有的动力电池加热装置存在的电池受热不均匀、电热转换效率比较低的不足之处，本发明提出一种用发热膜加热电池的装置，本装置加热源采用直流发热膜，直流发热膜与电池外壳紧密接合，使发热膜的热量能够迅速传导给电池盒体；发热膜由电池自身的供电驱动，发热膜与金属发热丝比较具有发热面积大，电池受热均匀，从而达到均匀加热电池内电解质的目的，使电池正负极板能够在比较合适的温度下进行充放电；本装置在电池内腔或者电池外壳安装有温度传感器，当电池内腔或者外壳温度达到设定值时，发热膜停止加热；当电池内腔或者外壳温度低于设定值时，发热膜再次加热；在发热膜控制线路中，安装有时间控制器，通过时间控制器可以对发热膜的工作时间进行提前设定，当时间控制器到达设定时间后发热膜开始加热，这就保证了使用者在温度比较低的时候，可以提前预约发热膜的加热时间，减少了使用者由于温度低而造成的等待电池升温的时间。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用发热膜加热电池的装置主要由发热膜、粘接层、保温层、电池、时间控制器、温度传感器、开关组成，发热膜通过粘接层与电池外壳紧密接合，在发热层的外面安装有保温层，防止发热膜的热量向外散发；由温度传感器、电池、时间控制器、开关组成一种用发热膜加热电池的装置的控制电路，控制发热膜的工作状态，在电池的内腔安装有温度传感器测定电池内腔电解质的温度或者在电池外壳安装有温度传感器测定电池外壳的温度，当电池内电解质的温度或者电池外壳温度达到设定值后发热膜停止加热，当电池内腔电解质的温度或者电池外壳温度低于设定值后发热膜开始加热；在发热膜控制线路中，安装有时间控制器，通过时间控制器可以预先设定发热膜开始工作的时间。

电池是指铅酸电池、锂电池等。

保温层可以选用硅酸铝棉、发泡聚氨酯其中一种制作，保温层厚度控制在5-10mm之间。

粘接层的粘接剂类型分为两种，第一种为不干胶，第二种为溶剂型粘接剂。

发热膜由电池直接供电驱动，发热膜工作电压根据电池额定电压不同而有所不同。

由温度传感器、时间控制器、开关组成一种用发热膜加热电池的装置的控制电路，控制发热膜的工作状态。闭合开关，发热膜开始加热，当温度传感器测定的温度达到设定值后，温度传感器就断开发热膜加热电路，发热膜停止加热，当温度传感器测定的温度低于设定值后，温度传感器就接通发热膜加热电路，发热膜开始加热，依次循环。

时间控制器主要作用是设定发热膜开始工作时间。

温度传感器主要作用是测定电池内腔电解质的温度或者是测试电池外壳的温度，温度传感器输出端状态为：当温度传感器测定的温度低于设定值时，输出端为闭合，当温度传感器测定的温度高于设定值时，输出端为断开。

发热膜及保温层在电池外壳的安装方式有多种选择，电池一共有六个平面，除了电池上盖这个平面以外，可以在电池剩余的5个平面中的任意一个面或者几个平面安装发热膜及保温层，也就是说：可以在电池外壳任意一个平面安装发热膜，也可以根据电池工作条件的要求，在电池任意两个平面、三个平面、四个平面、五个平面安装发热膜及保温层，在发热膜的表面涂覆有不干胶，使用时直接将发热膜涂覆有不干胶的面与电池外壳紧密接合。

一种用发热膜加热电池的装置最高工作温度根据电池所处的环境温度，根据电池种类不同，可以设定不同的温度，本发明规定一种用发热膜加热电池的装置最高工作温度为60℃。

本发明的有益效果是：本技术的实施，将可以有效的提高动力电池在温度比较低环境中的充放电特性，在温度比较低的环境中提高电动自行车、电动汽车的续航里程。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是一种用发热膜加热电池的装置原理结构图。

图2是发热膜与粘接层接合示意图。

图3是电池外壳3个侧面粘贴有发热膜示意图。

图4是一种用发热膜加热电池的装置控制线路示意图。

图号说明：1.电池，2.发热膜，3粘接层，4.保温层，5.温度传感器，6.时间控制器、7，开关。

具体实施方式

实施例1：参照图1，图4，在图1中，电池1选用铅酸电池，铅酸电池额定电压为12v，发热膜2选用直流发热膜，发热膜2工作电压在10-13v之间，发热膜2贴在电池1的两个侧面，保温层4选用发泡聚氨酯，保温层4的厚度为5mm，粘接层3的粘接剂选用不干胶，温度传感器5安装在电池1的外壳上。首先将不干胶涂在发热膜2的表面，在空气中放置30分钟以上，待不干胶所含的溶剂挥发以后再将发热膜2贴在电池1外壳的两个侧面上，发热膜2固定好以后，再将保温层4与发热膜2紧密接合在一起；将发热膜2的正极与开关7的a端连接，开关7的b端与温度传感器5的输出a端口连接，温度传感器5的b端口与电池1正极连接，时间控制器6与开关7并联接线，电池1的负极与发热膜2的负极连接。通过以上步骤就完成了一种用发热膜加热电池的装置的装配及线路连接。

一种用发热膜加热电池的装置工作过程如下：闭合开关7，发热膜2开始加热，当电池2外壳温度到达设定值时，温度传感器5断开发热膜2加热电路，发热膜2停止加热，当温度传感器5测定的温度低于设定值时，温度传感器5再次启动发热膜2开始加热，一种用发热膜加热电池的装置依次循环工作。通过时间控制器6设定发热膜开始加热时间到了以后，时间控制器6就闭合发热膜2加热电路，发热膜2就按照上述的工作程序进行加热循环。

技术特征：

技术总结
本发明提出一种用发热膜加热电池的装置，本装置加热源采用直流发热膜，直流发热膜与电池外壳紧密接合，使发热膜的热量能够迅速传导给电池盒体；发热膜由电池自身的供电驱动，发热膜与金属发热丝比较具有发热面积大，电池受热均匀，从而达到均匀加热电池内电解质的目的，使电池正负极板能够在比较合适的温度下进行充放电；本装置在电池内腔或者电池外壳安装有温度传感器，当电池内腔或者外壳温度达到设定值时，发热膜停止加热；当电池内腔或者外壳温度低于设定值时，发热膜再次加热；在发热膜控制线路中，安装有时间控制器，通过时间控制器可以对发热膜的工作时间进行提前设定，当时间控制器到达设定时间后发热膜开始加热。

技术研发人员：刘冬舒;张建凯
受保护的技术使用者：刘冬舒;张建凯
技术研发日：2018.08.30
技术公布日：2019.01.04