CN216980688U - 一种快充动力电池、电池包及储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种快充动力电池、电池包及储能装置。该快充动力电池主要包括电芯、加热电阻、正极耳和负极耳。其中，加热电阻嵌设在电芯的内部，加热电阻包括若干个第一加热丝和若干个第二加热丝，第一加热丝设置在第二加热丝上，并与第二加热丝固定连接以形成加热丝网，加热电阻被配置为加热电芯。该快充动力电池结构简单，不仅能够提高动力电池的能量密度，而且在低温环境中实现快速充电的同时，能够避免发生析锂现象，进而提升动力电池的安全性能；提升电池包的能量密度，进而提高储能装置的储能效率及储能量，改善用户体验。

Description

一种快充动力电池、电池包及储能装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种快充动力电池、电池包及储能装置。

背景技术

随着经济的发展和科技的进步，新能源行业发展迅猛，新能源乘用车的销量与日俱增，国内市场的动力电池装机量已经突破150GWh。随着动力电池的装机量的逐步提升，动力电池的安全性能越来越重要。同时，电动汽车在城际交通间发挥的功能越来越多，动力电池续航能力越来越重要，良好的快充体验能很好地化解里程焦虑。

目前，提升动力电池的安全性能多数是采用化学体系，例如磷酸亚铁锂或者低镍化学体系，还有一些动力电池是采用更厚的隔膜和若干个结构件。然而，无论是采用化学体系还是隔膜和结构件，均增加了动力电池的体积和重力，降低了动力电池的能量密度，从而加剧了动力电池的里程焦虑。还有一些动力电池采用高容量的高镍化学体系，虽然提升了能量密度，但是动力电池的安全性能降低，即含有高容量的高镍化学体系的动力电池，在相对低温下进行充电时容易发生析锂现象，进而降低动力电池的安全可靠性，引起容量衰退的现象。

因此，亟需设计一种快充动力电池、电池包及储能装置来解决现有技术中的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提出一种快充动力电池，该快充动力电池结构简单，不仅能够提高动力电池的能量密度，而且在低温环境中实现快速充电的同时，能够避免发生析锂现象，进而提升动力电池的安全性能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种快充动力电池，包括：

电芯；

加热电阻，所述加热电阻嵌设在所述电芯的内部，所述加热电阻包括若干个第一加热丝和若干个第二加热丝，所述第一加热丝设置在所述第二加热丝上，并与所述第二加热丝固定连接以形成加热丝网，所述加热电阻被配置为加热所述电芯。

作为一种快充动力电池的可选技术方案，所述加热丝网上设置有若干个感温探头，所述感温探头被配置为检测所述电芯内部的温度。

作为一种快充动力电池的可选技术方案，所述感温探头设置在所述第一加热丝和所述第二加热丝连接的交点处。

作为一种快充动力电池的可选技术方案，若干个所述第一加热丝等间隔设置，若干个所述第二加热丝也等间隔设置。

作为一种快充动力电池的可选技术方案，沿第一方向，所述第一加热丝的端部突出于所述第二加热丝。

作为一种快充动力电池的可选技术方案，沿第二方向，所述第二加热丝的端部突出于所述第一加热丝。

作为一种快充动力电池的可选技术方案，所述快充动力电池包括正极耳和负极耳，所述正极耳和所述负极耳均设置在所述电芯上。

作为一种快充动力电池的可选技术方案，所述加热电阻为自加热电阻。

本实用新型的第二目的在于提出一种电池包，所述电池包包括多个并列设置的快充动力电池，所述快充动力电池为以上所述的快充动力电池。

本实用新型的第三目的在于提出一种储能装置，所述储能装置内设置有多个以上所述的电池包。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供一种快充动力电池，该快充动力电池结构简单，通过在电芯内部嵌设加热电阻，进而使得加热电阻能够加热电芯内部的温度，从而使得当电芯即使处于相对较低的环境温度时，该快充动力电池也可以提升充电的电流而不会引起析锂现象，避免析锂导致的电芯内部短路和活性材料损失等风险，提升快充动力电池的安全性能，延长使用寿命。此外，该快充动力电池无需使用额外的隔膜和结构件，进而减小快充动力电池的体积，减轻重量，使得在有限地电池模组内部能够布置更多的快充动力电池，提高能量密度。

本实用新型还提供一种电池包，该电池包能够在低温环境中实现快速充电，且不会发生析锂现象，同时也能够提升电池包的能量密度。

本实用新型还提供一种储能装置，该储能装置内设置有多个上述电池包，进而提升该储能装置的储能效率及储能量，改善用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中提供的快充动力电池的结构示意图。

附图标记

100、电芯；200、加热电阻；210、第一加热丝；220、第二加热丝；300、感温探头；400、正极耳；500、负极耳。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供一种快充动力电池，该快充动力电池可以为如软包电池、方壳电池或卷芯电池等。该快充动力电池主要包括电芯100、加热电阻200、正极耳400和负极耳500。其中，加热电阻200嵌设在电芯100的内部，加热电阻200包括若干个第一加热丝210和若干个第二加热丝220，第一加热丝210设置在第二加热丝220上，并与第二加热丝220固定连接以形成加热丝网，加热电阻200被配置为加热电芯100。

基于以上设计，本实施例中的加热电阻200为自加热电阻，即当电芯100中有电流通过时，加热电阻200就会升高温度，释放热量，进而使得加热电阻200能够快速提升电芯100内部的温度，从而能够使得快充动力电池处于相对较高的温度，进而提高充电的电流，实现对电芯100的快速充电的目的，同时不会引起析锂现象，从而避免析锂现象导致的电芯100内短路和活性材料损失的风险，进而提高快充动力电池的安全性、可靠性和循环性能，延长快充动力电池的使用寿命。

进一步地，第一加热丝210和第二加热丝220固定连接以形成加热丝网，加热丝网嵌设在电芯100内部，这样能够提高加热丝网与电芯100的接触面积，进而使得加热丝网在加热并提高电芯100内部温度时，使得电芯100内部各处的温度能够在短时间内得以提高，也能够使得电芯100内部的温度更加均匀，进而提升快充动力电池的充电速率，提升安全性能。

可选地，本实施例中的加热电阻200选用导热性较高的金属铜材质制成，当然，作业人员也可以选取铝、镍、铁等其他金属材质制作加热电阻200，本实施例对此不作限定。

与现有技术相比，本实施例提供一种快充动力电池，该快充动力电池结构简单，通过在电芯100内部嵌设加热电阻200，进而使得加热电阻200能够提高电芯100内部的温度，从而使得当电芯100即使处于相对较低的环境温度时，该快充动力电池也可以提升充电的电流而不会引起析锂现象，避免析锂导致的电芯100内部短路和活性材料损失等风险，提升快充动力电池的安全性能，延长使用寿命。此外，该快充动力电池无需使用额外的隔膜和结构件，进而减小快充动力电池的体积，减轻重量，使得在有限地电池模组内部能够布置更多的快充动力电池，提高能量密度。

如图1所示，在本实施例中，加热丝网上设置有若干个感温探头300，感温探头300被配置为检测电芯100内部的温度。感温探头300与外界的BMS(电池管理系统)插件连接，使得电芯100内部的温度能够被BMS插件所采集，进而使得BMS插件能够实时地监测电芯100内部的温度。当电芯100内部温度超过80℃时，BMS自动控制电芯100停止充放电。这样使得快充动力电池即使较低的环境温度下，通过内置的加热电阻200和感温探头300使得电芯100内部的温度可以调控到合适的温度范围，从而避免电芯100低温充电下发生析锂现象，也能够避免电芯100在高温环境下发生内部热失控的危险，提高快充动力电池的安全性能。

进一步地，如图1所示，感温探头300设置在第一加热丝210和第二加热丝220连接的交点处。这样能够提高感温探头300的稳固性，避免在使用过程中感温探头300出现滑落掉入电芯100底部，从而导致感温探头300检测的温度不准确。当然，作业人员也可以将感温探头300只设置在第一加热丝210或者第二加热丝220上。

优选地，若干个第一加热丝210等间隔设置，若干个第二加热丝220也等间隔设置，从使得加热电阻200能够均匀地加热电芯100内部，使得电芯100内部受热均匀，进而提高快充动力电池的安全性能。

如图1所示，优选地，沿第一方向，第一加热丝210的端部突出于第二加热丝220，沿第二方向，第二加热丝220的端部突出于第一加热丝210。第一方向为图1中的Y轴方向，第二方向为图1中的X轴方向。这样使得第一加热丝210和第二加热丝220能够牢固地连接在一起，避免在使用过程中两者发生虚接，甚至脱落的风险，提高加热丝网的稳定性和可靠性。在本实施例中，第一加热丝210与第二加热丝220可以相互垂直，也可以不垂直，只要确保第一加热丝210与第二加热丝220彼此相互连接形成加热丝网即可。

如图1所示，在本实施例中，快充动力电池包括正极耳400和负极耳500，正极耳400和负极耳500均设置在电芯100上，电芯100内部的电流通过正极耳400和负极耳500进行实现循环并导出。可选地，正极耳400采用铝材质制成，负极耳500采用铜材质制成。

本实施例还提供一种电池包，该电池包包括多个并列设置的快充动力电池，该快充动力电池为上述快充动力电池。该电池包能够在低温环境中实现快速充电，且不会发生析锂现象，同时也能够提升电池包的能量密度。

本实施例还提供一种储能装置，该储能装置内设置有多个上述电池包，进而提升该储能装置的储能效率及储能量，改善用户体验。

显然，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

注意，在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指接合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式接合。

Claims (10)

1.一种快充动力电池，其特征在于，包括：

电芯(100)；

加热电阻(200)，所述加热电阻(200)嵌设在所述电芯(100)的内部，所述加热电阻(200)包括若干个第一加热丝(210)和若干个第二加热丝(220)，所述第一加热丝(210)设置在所述第二加热丝(220)上，并与所述第二加热丝(220)固定连接以形成加热丝网，所述加热电阻(200)被配置为加热所述电芯(100)。

2.根据权利要求1所述的快充动力电池，其特征在于，所述加热丝网上设置有若干个感温探头(300)，所述感温探头(300)被配置为检测所述电芯(100)内部的温度。

3.根据权利要求2所述的快充动力电池，其特征在于，所述感温探头(300)设置在所述第一加热丝(210)和所述第二加热丝(220)连接的交点处。

4.根据权利要求1所述的快充动力电池，其特征在于，若干个所述第一加热丝(210)等间隔设置，若干个所述第二加热丝(220)也等间隔设置。

5.根据权利要求1所述的快充动力电池，其特征在于，沿第一方向，所述第一加热丝(210)的端部突出于所述第二加热丝(220)。

6.根据权利要求1所述的快充动力电池，其特征在于，沿第二方向，所述第二加热丝(220)的端部突出于所述第一加热丝(210)。

7.根据权利要求1所述的快充动力电池，其特征在于，所述快充动力电池包括正极耳(400)和负极耳(500)，所述正极耳(400)和所述负极耳(500)均设置在所述电芯(100)上。

8.根据权利要求1所述的快充动力电池，其特征在于，所述加热电阻(200)为自加热电阻。

9.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括多个并列设置的快充动力电池，所述快充动力电池为权利要求1-8中任一项所述的快充动力电池。

10.一种储能装置，其特征在于，所述储能装置内设置有多个权利要求9中所述的电池包。

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