CN216903121U - 一种从内部加热的硬壳锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种从内部加热的硬壳锂离子电池，属于锂离子电池领域。包括电芯外壳、以及封装在电芯外壳内的电芯本体和加热层；所述的加热层通过胶带绑定安装在电芯本体上，与电芯本体的外表面贴合；所述的电芯外壳上设有电芯极耳接口和电芯加热接口；所述的加热层由盘状电阻丝、耐腐蚀膜和导线组成；所述的盘状电阻丝包裹在耐腐蚀膜内，导线一端连接加热层内的盘状电阻丝，另一端连接电芯外壳上的电芯加热接口；所述电芯本体的电芯极耳连接电芯外壳上的电芯极耳接口。本实用新型通过在电芯叠片体或绕卷体外围安装耐腐蚀加热层的方式实现从电芯壳体内部直接加热的目的，加热效果好，加热时间短。

Description

一种从内部加热的硬壳锂离子电池

技术领域

本实用新型属于锂离子电池领域，具体涉及一种从内部加热的硬壳锂离子电池。

背景技术

锂离子电池在常温下(25℃左右)能表现出最优良的工作性能，外界温度过高会引起循环寿命下降、电池鼓胀、甚至发生安全事故等不良后果，温度过低会导致其循环寿命下降、充放电电压平台降低、析锂甚至是发生安全事故等后果，因此，需要解决电池工作环境温度或是其工作自身温度不合理的问题。

如今相关报道的加热装置，均是基于电芯单体装配完成后，装置于电芯外壳外表面的加热层，该加热层产生的热量需要透过电芯外壳后传热到电解液中，存在加热效果差、加热时间长的问题。

发明内容

为了克服上述技术问题，本实用新型提出了一种从内部加热的硬壳锂离子电池，通过在电芯叠片体或绕卷体外围安装耐腐蚀加热层的方式实现从电芯壳体内部直接加热的目的，加热效果好，加热时间短。

本实用新型采用如下技术方案：

一种从内部加热的硬壳锂离子电池，包括电芯外壳、以及封装在电芯外壳内的电芯本体和加热层；所述的加热层通过胶带绑定安装在电芯本体上，与电芯本体的外表面贴合；所述的电芯外壳上设有电芯极耳接口和电芯加热接口；

所述的加热层由盘状电阻丝、耐腐蚀膜和导线组成；所述的盘状电阻丝包裹在耐腐蚀膜内，导线一端连接加热层内的盘旋状电阻丝，另一端连接电芯外壳上的电芯加热接口；

所述电芯本体的电芯极耳连接电芯外壳上的电芯极耳接口。

作为本实用新型的优选，所述的电芯本体为电芯叠片体，电芯叠片体的前后表面上分别安装一个加热层。

作为本实用新型的优选，所述的加热层与电芯叠片体中的每一个电芯叠片的尺寸相同。

作为本实用新型的优选，所述的电芯本体为电芯绕卷体，电芯绕卷体外表面上对称安装有一对加热层。

作为本实用新型的优选，所述的加热层厚度为0.17-0.25mm，两层的厚度不会影响电芯本体的能量密度。

作为本实用新型的优选，所述的电芯外壳上的电芯加热接口包括正极加热接口和负极加热接口，所述的电芯极耳接口包括正极耳接口和负极耳接口；所述的正极加热接口和负极加热接口位于正极耳接口和负极耳接口之间。

与现有技术相比，本实用新型提出了一种从内部加热的硬壳锂离子电池结构，由耐腐蚀膜包裹的电阻丝制成的加热层隔绝了电阻丝与电解液的直接接触，避免电解液腐蚀加热层，内部直接加热的方式使得加热更加高效，在低温情况下减少了等待电芯加热的时间；与现有的在电芯壳体外部加热的方案相比，减少了电芯加热的能量消耗，节省了能源。

附图说明

图1是本实用新型实施例示出的一种从内部加热的硬壳锂离子电池；

图中：1-电芯极耳，2-电芯加热接口，3-加热层，4-电芯外壳，5-电芯本体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，本实用新型提出了一种从内部加热的硬壳锂离子电池，包括电芯外壳4、以及封装在电芯外壳内的电芯本体5和加热层3；所述的加热层3通过胶带绑定安装在电芯本体5上，与电芯本体5的外表面贴合；所述的电芯外壳 4上设有供电芯极耳1伸出的电芯极耳接口和连接加热层3的电芯加热接口2。

电芯外壳上的电芯加热接口包括正极加热接口和负极加热接口，所述的电芯极耳接口包括正极耳接口和负极耳接口；所述的正极加热接口和负极加热接口位于正极耳接口和负极耳接口之间。

加热层本身由扁平状的电阻丝盘旋构成，由于其直接接触电解液会使得其受到电解液的腐蚀，因此在所成型的电阻丝外包裹一层耐腐蚀膜，充分隔绝电阻丝与电解液的接触。本实施例中，所述的加热层由盘状电阻丝、耐腐蚀膜和导线组成；所述的盘状电阻丝包裹在耐腐蚀膜内，导线一端连接加热层内的盘旋状电阻丝，另一端连接电芯外壳上的电芯加热接口。本实用新型采用的包裹盘状电阻丝的耐腐蚀膜属于现有的材料，可结合不同的电解液类型进行选择，例如铝塑封装膜等；加热层厚度在0.17-0.25mm，对电芯本身的能量密度不会造成过大的影响。

所述的电芯本体为电芯叠片体或者电芯绕卷体，分别是由叠片工艺和绕卷工艺制成的。为了实现电芯内部的均匀加热，本实用新型采用一对对称的加热层安装在电芯本体的外表面上。

在一项具体实施中，针对电芯叠片体，本实施例采用的加热层与电芯叠片体中的每一个电芯叠片的尺寸相同，分别将两个加热层安装在电芯叠片体的前后表面上；每一个加热层内的电阻丝分别连接一个正极导线和负极导线，两个正极导线并联后连接电芯外壳上的正极加热接口，两个负极导线并联后连接电芯外壳上的负极加热接口。

在一项具体实施中，针对电芯绕卷体，本实施例采用的加热层尺寸是电芯绕卷体的外表面的一半，别将两个加热层安装在电芯叠片体的前后表面上，完全包裹电芯绕卷体；每一个加热层内的电阻丝分别连接一个正极导线和负极导线，两个正极导线并联后连接电芯外壳上的正极加热接口，两个负极导线并联后连接电芯外壳上的负极加热接口。

电芯制造过程的装配：

所述的加热层所使用的薄膜在电芯叠片/卷绕阶段进行装配，在电芯叠片/卷绕完成后，将加热层贴附于电芯叠片体/卷绕体前后表面上，贴附后使用与叠片/ 卷绕时使用的同种胶带进行绑定；绑定后的电芯本体装配到电芯外壳内，一对电芯极耳从电芯外壳上的电芯极耳接口伸出。加热层上的导线通过图1所述的位置两两并联后连接到电芯外壳上的电芯加热接口，通过焊接工艺将电芯加热接口连接外部电源。

在实际工作中，电芯的加热层由现有的BMS系统控制其工作状态，当电芯温度低于5℃时，加热层开始工作，加热完成后切断外部电源，电芯可以开始自主进行充放电工作。

以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种从内部加热的硬壳锂离子电池，其特征在于，包括电芯外壳、以及封装在电芯外壳内的电芯本体和加热层；所述的加热层通过胶带绑定安装在电芯本体上，与电芯本体的外表面贴合；所述的电芯外壳上设有电芯极耳接口和电芯加热接口；

所述的加热层由盘状电阻丝、耐腐蚀膜和导线组成；所述的盘状电阻丝包裹在耐腐蚀膜内，导线一端连接加热层内的盘状电阻丝，另一端连接电芯外壳上的电芯加热接口；

所述电芯本体的电芯极耳连接电芯外壳上的电芯极耳接口。

2.根据权利要求1所述的一种从内部加热的硬壳锂离子电池，其特征在于，所述的电芯本体为电芯叠片体，电芯叠片体的前后表面上分别安装一个加热层。

3.根据权利要求2所述的一种从内部加热的硬壳锂离子电池，其特征在于，所述的加热层与电芯叠片体中的每一个电芯叠片的尺寸相同。

4.根据权利要求1所述的一种从内部加热的硬壳锂离子电池，其特征在于，所述的电芯本体为电芯绕卷体，电芯绕卷体外表面上对称安装有一对加热层。

5.根据权利要求2或4所述的一种从内部加热的硬壳锂离子电池，其特征在于，所述的加热层厚度为0.17-0.25mm。

6.根据权利要求1所述的一种从内部加热的硬壳锂离子电池，其特征在于，所述的电芯外壳上的电芯加热接口包括正极加热接口和负极加热接口，所述的电芯极耳接口包括正极耳接口和负极耳接口；所述的正极加热接口和负极加热接口位于正极耳接口和负极耳接口之间。

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