PTC电池加热器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种PTC电池加热器，包括与加热供电系统连接的加热器，所述加热器包括用于绝缘的固定板以及至少一个PTC发热元件，所述PTC发热元件设于固定板上，固定板的两侧表面上贴合有金属电极板，所述PTC发热元件的正极与其中一块金属电极板表面接触，负极与另一块金属电极板的表面接触，所述金属电极板经导线与加热供电系统连接，在两块金属电极板的外表面上设有至少一块用于绝缘的绝缘板，绝缘板与金属电极板相互贴合。与现有技术相比，在金属电极板上设置绝缘板，替代现有技术中采用绝缘薄膜以及铝板，可以有效解决绝缘薄膜可能受外物破坏而导致绝缘不良的隐患，同时绝缘板与金属电极板采用热压粘合，粘合一致性和产品可靠性可以有效提高。

【技术实现步骤摘要】
PTC电池加热器
本技术涉及一种动力电池技术，尤其为一种用于纯电动车或混合动力车以及储存电能设备的PTC电池加热器。
技术介绍
目前纯电动及油电混合动力车在我们的生活中出现越来越多，现有及未来的纯电动及油电混合动力车大多采用锂离子动力电池作为动力来源，而锂离子电池在高、低温下的性能、可靠性及寿命较常温时有较大幅度的下降。当在低温环境下使用电池模组时，必须使用加热系统给电池模组加热，使电池芯达到合适的温度再开始充放电工作。锂离子电池模组在使用一段时间后，各个电池芯会有不同程度的老化，其内阻会变大，个别电池芯内阻变化幅度远远超过平均值，在放电时会产生大量的热，尤其是高温环境下，热量更容易积聚，必须使其及时散热，使电池芯达到合适的温度。同样，电力储能设备的电池模组也存在以上问题。目前市场上的电池加热方式一般为循环液体加热或暖风加热以及在电池周围布置PET加热膜、硅胶加热板、PTC加热板等，循环液体加热方式存在结构复杂、效率低、可靠性低、成本高等缺点，暖风加热存在升温速度慢、温度不均匀、容易产生热积聚、能耗高等缺点，这两种方式使用越来越少,更多是使用PET加热膜、硅胶加热板或PTC加热板等加热方式。PET加热膜和硅胶加热板这两种方式有以下缺点：PET加热膜和硅胶加热板内部发热部件为电热合金丝，温度不易控制，局部温差大，易损坏绝缘板造成漏电，从而容易引发安全事故；PTC加热板有以下缺点：(如申请号为201510634026.6的专利技术专利申请)。1、升温速率慢，局部温差大由于PTC加热板贴在电池组的外部，热量传递到电池组中心部位所需时间较长，使得电池组中心部位升温速率较慢；同时导致电池组各个电池芯温差较大，对电池的性能和寿命有较大影响。2、加热效率低和耗能多PTC加热板因其两面都发热的结构会把很大一部分热量传递到电池组外壳和空气中，致使加热效率低，消耗电能多。3、安全性差PTC加热板置于电池模组表面，即将电池组或电池芯正、负极延伸到外壳表面，加热板给正、负极加热，再将热量传导至模组内部，一个加热板一般同时接触多个电池组或电池芯的正、负极，若加热板长期使用在振动环境中，其绝缘外层会受损，则可能导致电池的正、负极短路，造成电池损坏，引发安全事故。4、PTC加热板重量大，PTC加热板采用铝合金作为固定PTC发热元件以及散热的机构件，单位密度大，增加了电池模组的整体重量，降低了电池模组的比能量参数，影响车辆的续航里程。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本技术提供一种PTC电池加热器，从而实现使得加热更加均匀快速，提高加热效率，缩短加热时间且安全可靠。本技术提供了一种PTC电池加热器，包括与加热供电系统连接的加热器，所述加热器包括用于绝缘的固定板以及至少一个PTC发热元件，所述PTC发热元件设于固定板上，所述固定板的两侧表面上贴合有金属电极板，所述PTC发热元件的正极与其中一块金属电极板表面接触，负极与另一块金属电极板的表面接触，所述金属电极板经导线与加热供电系统连接，在两块金属电极板的外表面上设有至少一块用于绝缘的绝缘板，绝缘板与金属电极板通过热压方式相互贴合。进一步地，所述绝缘板的外侧表面设有起缓冲以及导热作用的导热层。进一步地，所述固定板上设有与PTC发热元件数量相等的容置孔，所述容置孔贯穿固定板的两侧表面，PTC发热元件设于固定板的容置孔内。进一步地，所述绝缘板由环氧树脂制成。进一步地，所述固定板由绝缘材料制成。进一步地，所述绝缘材料为环氧树脂。进一步地，所述PTC发热元件设有多个，所述容置孔也设有多个，相邻两个容置孔之间均设有绝缘部。进一步地，所述固定板的两侧表面的四周边缘分别设有凸起的围边，使固定板的两侧表面形成嵌入部，所述金属电极板、绝缘板以及导热层均嵌入到嵌入部中。进一步地，所述金属电极板上设有延伸至加热器外的引脚，引脚经导线与加热供电系统连接。进一步地，所述导热层为导热硅胶垫。本技术与现有技术相比，通过在固定板上设置多个PTC发热元件，以及在金属电极板上设置绝缘板，从而替代现有技术中采用绝缘薄膜以及铝板，可以有效解决绝缘薄膜可能受外物破坏而导致绝缘不良的隐患，同时绝缘板与金属电极板采用热压粘合，与现有技术的绝缘薄膜与金属电极板常温粘合的方式相比，粘合一致性和产品可靠性可以有效提高；在保证绝缘效果的前提下，大大减少了产品的厚度以及重量，而且不仅使电池芯升温速率快，各电池芯之间的温差小，提高加热效率，减少能量消耗，而且加热器质量小，工作温度低，安全性更高，降低了生产成本。附图说明图1-1是本技术的外部结构示意图；图1-2是图1-1的左视图；图2是图1-1沿A-A方向的剖视图；图3是本技术与电池模组之间的第一种连接结构示意图；图4是本技术与电池模组之间的第二种连接结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。如图1-1、图1-2和图2所示，本技术的PTC电池加热器，包括与现有技术的加热供电系统连接的加热器2，所述加热器2包括用于绝缘的固定板4以及至少一个PTC发热元件3，所述PTC发热元件3设于固定板4上，在固定板4的两侧表面上贴合有金属电极板5，PTC发热元件3的正极与其中一块金属电极板5表面接触，负极与另一块金属电极板5的表面接触，金属电极板5经导线与加热供电系统连接，在两块金属电极板5的外表面上设有至少一层板状的绝缘板6，绝缘板6与金属电极板5通过热压的方式相互贴合，保证加热器表面不带电，实现加热器的第一级绝缘；所述绝缘板6的外侧表面上还可设有起缓冲以及导热作用的导热层7，使得PTC发热元件3的热量可以迅速的传到出来，并实现加热器的二级绝缘；此处加热供电系统可以为电源。在本技术中，所述绝缘板6由环氧玻璃纤维制成，优选为环氧树脂板，厚度0.1-1.0mm，其可替代现有技术中的绝缘薄膜和铝板，在保证绝缘效果的前提下，大大减少了材料厚度，降低了加热器的总重量；所述固定板4由绝缘材料制成，所述绝缘材料优选为环氧树脂；导热层7采用导热硅胶垫；PTC发热元件3为PTC陶瓷热敏电阻元件。本技术中PTC发热元件3的工作温度与现有铝板式的加热器比较工作温度更低，在80℃-100℃左右，安全性更高。如图2所示，本技术中，在固定板4上设有与PTC发热元件3数量相等的容置孔10，容置孔10贯穿固定板4的相对两侧表面，PTC发热元件3设于容置孔10内，具体地，固定板4可以为一个矩形板，固定板4可由绝缘材料制成，优选为环氧玻璃纤维。如图2所示，PTC发热元件3设有多个，呈阵列式排布，相应地，容置孔10也设有多个，这里容置孔10的数量以及排布形式均与PTC发热元件3的数量以及排布形式相同，也是为阵列式排布，优选为矩形阵列式排布；在相邻两个容置孔10之间均设有绝缘部9，防止相邻两个PTC发热元件3之间相互接触。如图1-1、图1-2以及图2所示，在固定板4的两侧表面的四周边缘分别设有凸起的围边11，使固定板4的两侧表面形成嵌入部12，所述金属电极板5、绝缘板6以及导热层7均嵌入到嵌入部12中，从而时PTC电池加热器的表面能够与电池单元的表面贴合紧密。如图1-1、图1-2以及图2所示，在两个金属电极板5上分别设有延伸至加热器2外的引脚8，引脚8经导线与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PTC电池加热器，包括与加热供电系统连接的加热器(2)，其特征在于：所述加热器(2)包括用于绝缘的固定板(4)以及至少一个PTC发热元件(3)，所述PTC发热元件(3)设于固定板(4)上，所述固定板(4)的两侧表面上贴合有金属电极板(5)，所述PTC发热元件(3)的正极与其中一块金属电极板(5)表面接触，负极与另一块金属电极板(5)的表面接触，所述金属电极板(5)经导线与加热供电系统连接，在两块金属电极板(5)的外表面上设有至少一块用于绝缘的绝缘板(6)，绝缘板(6)与金属电极板(5)通过热压的方式相互贴合。

【技术特征摘要】
1.一种PTC电池加热器，包括与加热供电系统连接的加热器(2)，其特征在于：所述加热器(2)包括用于绝缘的固定板(4)以及至少一个PTC发热元件(3)，所述PTC发热元件(3)设于固定板(4)上，所述固定板(4)的两侧表面上贴合有金属电极板(5)，所述PTC发热元件(3)的正极与其中一块金属电极板(5)表面接触，负极与另一块金属电极板(5)的表面接触，所述金属电极板(5)经导线与加热供电系统连接，在两块金属电极板(5)的外表面上设有至少一块用于绝缘的绝缘板(6)，绝缘板(6)与金属电极板(5)通过热压的方式相互贴合。2.根据权利要求1所述的PTC电池加热器，其特征在于：所述绝缘板(6)的外侧表面设有起缓冲以及导热作用的导热层(7)。3.根据权利要求1所述的PTC电池加热器，其特征在于：所述固定板(4)上设有与PTC发热元件(3)数量相等的容置孔(10)，所述容置孔(10)贯穿固定板(4)的两侧表面，PTC发热元件(3)设于固定板(4)的容置孔(10)内。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：田峰业，
申请(专利权)人：田峰业，
类型：新型
国别省市：广东,44