CN221201272U - 一种加热电芯及电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种加热电芯及电池，本实用新型加热电芯的相邻卷芯之间夹加热膜，加热膜可以从内部同时加热相邻卷芯，提高了加热效率和能量利用率，并且无需保温设计，减小了加热元器件所占用的空间；本实用新型电池的电芯为加热电芯，内部可快速加热，有效提高了电池在低温下的快充性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种加热电芯及电池，属于电池领域。
背景技术
锂电池在低温环境中内阻急剧增大，电芯只能支持小倍率充电，当大倍率充时电极易发生析锂，从而造成电芯存在安全隐患。当下市场对快充的要求越来越高，低温环境下如何快速将电池加热是重中之重，目前实现电芯低温加热的主流形式为电芯底面加热膜加热（即从外部进行加热），但是由于与电芯的接触面积及加热膜本身功率限制，即使配合额外的保温设计（即隔热泡棉进行保温），常规加热膜的加热效率仍然不高，无法满足当下越来越高的低温使用要求。
实用新型内容
本实用新型提供了一种加热电芯及电池，解决了背景技术中披露的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种加热电芯，包括外壳和设置在外壳内的多个卷芯，每个卷芯均包裹绝缘膜，相邻卷芯之间夹有加热膜，加热膜的供电线伸出外壳。
外壳上开有穿线孔，供电线通过穿线孔伸出，并且供电线与穿线孔之间密封，供电线的伸出端连接接插件。
穿线孔内的供电线上套有护线套，护线套与穿线孔之间通过密封胶密封。
卷芯为扁平卷芯。
加热膜的尺寸与相邻卷芯的贴靠面尺寸一致。
加热膜为PI加热膜。
加热膜的厚度为0.2~0.3mm。
供电线通过外接电源供电。
供电线通过若干串联电芯供电。
一种电池，包括若干上述的加热电芯。
本实用新型所达到的有益效果：1、本实用新型加热电芯的相邻卷芯之间夹加热膜，加热膜可以从内部同时加热相邻卷芯，提高了加热效率和能量利用率，并且无需保温设计，减小了加热元器件所占用的空间；2、本实用新型电池的电芯为加热电芯，内部可快速加热，有效提高了电池在低温下的快充性能。
附图说明
图1为加热电芯的内部结构示意图；
图2为加热电芯的外部结构示意图；
图3为供电线密封示意图。
实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
电芯是组成电池的最小单元，电池中的电芯可串联、并联或混联，其中，混联是指多个电芯中既有串联又有并联，每个电芯可以是二次电池或一次电池，还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。
电芯可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本实用新型中实现较好加热效果的电芯形状为多面体，这里以扁平体电芯为例，如图1所示，具体包括外壳3和容纳在外壳3内的多个卷芯1，如图中两个卷芯1，每个卷芯1均包裹绝缘膜，相邻卷芯1之间夹加热膜2，加热膜2的供电线伸出外壳3。加热膜2可以从电芯内部同时加热相邻卷芯1，提高了加热效率和能量利用率，并且由于采用内部加热，无需保温设计，可减小了加热元器件所占用的空间。
电芯的外壳3可分成两部分，包括壳体和端盖。端盖盖合于壳体的开口处，用以将电芯的内部环境隔绝于外部环境，端盖的形状可以与壳体的形状相适应以配合壳体，端盖上设置电芯极柱5，电芯极柱5与卷芯1电连接，用于输出或输入电芯的电能。壳体与端盖配合形成容纳空间，容纳空间内容纳卷芯1、加热膜2等。
壳体和端盖均采用铝制备；壳体和端盖可以是两个独立的部件，具体是在壳体上设置开口，通过端盖盖合开口。当然也可以见图2，将端盖和壳体一体化，具体地，端盖和壳体可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体的内部时，再使端盖盖合壳体。
为了适配扁平体电芯，卷芯1采用扁平卷芯，是电芯中发生电化学反应的部件，外壳3中的卷芯1可以是多个，卷芯1主要由阴极片和阳极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在阴极片和阳极片之间设有隔膜，阴极片和阳极片具有活性物质的部分构成卷芯1的主体部，阴极片和阳极片不具有活性物质的部分各自构成极耳，阴极片极耳和阳极片极耳可以共同位于卷芯1的一端或是分别位于卷芯1的两端；在电池的充放电过程中，阴极片活性物质和阳极片活性物质与电解液发生反应，极耳连接电芯极柱5以形成电流回路。
加热膜2采用PI加热膜，是一种常见的电加热膜，并且具备耐高温的特性，以扁平卷芯为例，扁平卷芯的两个侧面贴靠，为了实现最佳的加热效果，加热膜2的尺寸与相邻卷芯1的贴靠面（即扁平卷芯贴靠侧面）尺寸一致。加热膜2的厚度基本范围在0.2~0.3mm，可以有效节约空间，即在保持电芯的原有体积几乎不变的情况下实现电芯在低温环境下的快速加热。
见图2和3，加热膜2的供电线有两根，分别对应供电的正极和负极，供电线可通过外接电源供电，也可通过若干串联电芯供电，一般是所有电芯串联供电，即实现自供电。为了便于穿线，外壳3上开设穿线孔，具体开设在端盖上，供电线通过穿线孔伸出，并且供电线与穿线孔之间密封，供电线的伸出端连接接插件4，即通过接插件4连接供电源。
供电线与穿线孔之间的密封结构可以有多种，如直接采用密封胶密封，本实用新型是采用护线套6和密封胶密封，即穿线孔内的供电线上套护线套6，护线套6与穿线孔之间通过密封胶密封，在保护供电线的同时，实现电芯内部环境隔绝于外部环境。
加热电芯在低温环境下充电时，给加热膜2通电，加热膜2可以同时加热相邻卷芯1，提高了加热效率和能量利用率，当加热到合适温度（内部温度可通过传感器进行采集后外传，这是现有技术，这里不详细描述了），对加热膜2断电，然后对电芯进行快速充电。
基于相同的技术方案，本实用新型还公开了一种电池，电池包括箱体和容纳于箱体内的上述加热电芯，箱体可以采用多种结构，在一些实例中，采用可盖合的箱体，箱体的加热电芯放置多个，按照一定的规律有序固定，电芯根据实际情况串联、并联或混联。该电池的电芯内部可快速加热，有效提高了电池在低温下的快充性能。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种加热电芯，其特征在于，包括外壳和设置在外壳内的多个卷芯，每个卷芯均包裹绝缘膜，相邻卷芯之间夹有加热膜，加热膜的供电线伸出外壳。
2.根据权利要求1所述的加热电芯，其特征在于，外壳上开有穿线孔，供电线通过穿线孔伸出，并且供电线与穿线孔之间密封，供电线的伸出端连接接插件。
3.根据权利要求2所述的加热电芯，其特征在于，穿线孔内的供电线上套有护线套，护线套与穿线孔之间通过密封胶密封。
4.根据权利要求1所述的加热电芯，其特征在于，卷芯为扁平卷芯。
5.根据权利要求1或4所述的加热电芯，其特征在于，加热膜的尺寸与相邻卷芯的贴靠面尺寸一致。
6.根据权利要求5所述的加热电芯，其特征在于，加热膜为PI加热膜。
7.根据权利要求6所述的加热电芯，其特征在于，加热膜的厚度为0.2~0.3mm。
8.根据权利要求1~3任一项所述的加热电芯，其特征在于，供电线通过外接电源供电。
9.根据权利要求1~3任一项所述的加热电芯，其特征在于，供电线通过若干串联电芯供电。
10.一种电池，其特征在于，包括若干权利要求1~9任一项所述的加热电芯。
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2023
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