CN218274792U - 一种自加热电芯及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及储能装置领域，公开了一种自加热电芯及电池，包括电芯本体和用于对所述电芯本体进行加热的加热组件；所述加热组件包括加热件、用于控制所述加热件开关的控制开关和用于检测电芯本体温度的温度检测装置；所述电芯本体设置有电芯正极和电芯负极；所述加热件贴合于所述电芯本体上，所述加热件分别与所述电芯正极和所述电芯负极电连接，所述温度检测装置控制所述控制开关完成闭合和断开之间的状态切换。本实用新型的自加热电芯及电池，能有效避免电芯本体被加热至过高的温度，从而能有效保障电芯的安全。

Description

一种自加热电芯及电池

技术领域

本实用新型涉及储能装置领域，尤其涉及一种自加热电芯及电池。

背景技术

随着新能源汽车快速的发展，人们对于整车续航里程的追求越来越高，电池技术也得到了进一步的发展。

目前，在低温环境下，电芯的使用寿命会因为环境温度低的原因会出现析锂的情况，从而降低了电芯的使用寿命。电池析锂不仅会严重影响了电芯的续航，还可能会对乘客的安全有较大的影响。因此，一般电芯会配套有对电芯本体进行加热的外部加热装置。目前的用于对电芯本体进行加热的外部加热装置，外部加热装置包括设置在电芯的底部的加热膜，加热膜通过加热电芯本体的底部使电芯本体保持在设定温度之上，但加热膜容易出现干烧的情况，从而导致电芯温度过高，影响电芯的安全。此外，设置有外部加热装置会导致电芯整体体积偏大，使电芯的安装体积较大。

有鉴于此，需要设计一种自加热电芯及电池，以避免电芯本体被加热至过高的温度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自加热电芯及电池，以避免电芯被加热至过高的温度。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种自加热电芯，包括电芯本体和用于对所述电芯本体进行加热的加热组件；所述加热组件包括加热件、用于控制所述加热件开关的控制开关和用于检测电芯本体温度的温度检测装置；

所述电芯本体设置有电芯正极和电芯负极；所述加热件贴合于所述电芯本体上，所述加热件分别与所述电芯正极和所述电芯负极电连接，所述温度检测装置控制所述控制开关完成闭合和断开之间的状态切换。

可选地，所述加热组件还包括与所述加热件串联的外置电阻；

所述外置电阻贴装于所述电芯本体的表面上。

可选地，所述温度检测装置包括控制模块和与所述控制模块连接的温度检测仪；

所述控制模块连接所述控制开关。

可选地，所述温度检测仪为非接触式的红外测温仪。

可选地，所述加热件设置有正极连接线和负极连接线；

所述控制开关设置有两个，所述控制模块分别连接两个所述控制开关；

其中，一个所述控制开关的一端连接所述电芯正极，另一端连接所述正极连接线；另一个所述控制开关的一端连接所述负极连接线，另一端连接所述电芯负极。

可选地，所述温度检测装置还用于检测电芯本体的温升速度；

所述温度检测装置检测到所述电芯本体的温升速度大于预设温升速度时，所述控制开关关闭以使所述加热件停止加热。

可选地，所述温度检测装置固定于所述电芯本体的外表面上。

可选地，所述电芯本体包括壳体；

所述加热件贴于所述壳体的外侧面上，所述温度检测装置安装于所述壳体的内部。

可选地，所述电芯本体包括呈矩形状的壳体；

所述壳体的每一个侧面上均贴装有至少一片所述加热件。

一种电池，包括电芯组，所述电芯组是由如上任一项所述的自加热电芯串并联组成。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实施例中，通过温度检测装置检测电芯本体的温度，在电芯本体的温度过高时，温度检测装置使控制开关关闭，从而使加热件能停止对电芯本体进行加热，避免电芯本体被加热至过高的温度，从而能有效保障电芯的安全；此外，本实施例的自加热电芯及电池无须设置外部加热装置，能有效降低自加热电芯的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的自加热电芯的安装结构示意图。

图示说明：1、电芯本体；11、电芯正极；12、电芯负极；2、加热件；3、控制开关；4、温度检测装置；41、控制模块；42、温度检测仪；5、外置电阻；51、第一开关；52、第二开关。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

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。

本实用新型实施例提供了一种自加热电芯，能有效防止自加热电芯被加热至过高的温度，有利于保障自加热电芯的安全和延长自加热电芯的使用寿命，且能一定程度上降低自加热电芯的体积。

请参阅图1，自加热电芯包括电芯本体1和用于对电芯本体1进行加热的加热组件；其中，电芯本体1包括壳体和安装在壳体中的卷绕电芯。

其中，加热组件包括加热件2、用于控制加热件2开关的控制开关3和用于检测电芯本体1温度的温度检测装置4；卷绕电芯通过分别电连接壳体上的电芯正极11和电芯负极12，且加热件2分别与与电芯正极11和电芯负极12电连接，以使电芯本体1能向加热件2供给电能，然后加热件2加热电芯本体1。加热件2加热升温，将热量传递至电芯本体1上，从而使电芯本体1不至于在自然环境下温度过低。

温度检测装置4电连接控制开关3，以控制控制开关3完成闭合和断开之间的状态切换。在加热件2加热电芯本体1的过程中，温度检测装置4检测到电芯本体1的温度超过设定温度后，断开控制开关，从而使加热件2停止对电芯本体1的加热，从而能有效避免电芯本体1被加热至过高的温度。

还需说明的是，通过温度检测装置4控制电芯本体1的温度，能有效将电芯保持在合适的温度范围，避免电芯温度过低或者过高。

还需补充说明的是，本实施例的自加热电芯能无需额外设置外部加热装置，从而能有效节省体积，使自加热电芯的体积更小。

可选地，加热组件还包括与加热件2串联的外置电阻5；外置电阻5呈板状，且外置电阻5贴装于电芯本体1的表面上。如图1，外置装置设置有电芯本体1的顶面，从而加热电芯本体1的顶面，此时电芯本体1的顶面和侧面被同时加热，有利于提升电芯本体1的温度均匀性，降低电芯本体1的表面温差。

如图1，外置电阻5设置在电路中，用于避免电路短路，确保电路安全。外置电阻5接入至电路时，第一开关51接通电路；在不需要外置电阻接入至电路时，第二开关52接通电路且第一开关51断开连接。需要说明的是，控制模块41分别连接第一开关51和第二开关52。

可选地，温度检测装置4包括控制模块41和与控制模块41连接的温度检测仪42；控制模块41与控制开关3连接。此处的连接，可以为通过线束实现连接，或者通过无线装置实现无线控制连接，或者为其他的连接方式，只要能实现控制模块41对控制开关3的控制即可。需要说明的是，温度检测仪42检测电芯本体1温度，并将检测到的温度数据发送至控制模块41，控制模块41根据温度检测仪42所检测到的温度数据使控制开关闭合或者断开。

在一个具体的实施方式中，温度检测仪42为非接触式的红外测温仪。温度检测仪无需接触电芯本体，有利于避免产生局部冷点或者热点。

可选地，加热件2设置有正极连接线和负极连接线；控制开关3设置有两个，控制模块41分别连接两个控制开关3；同理，此处的连接，既可以为通过线束连接实现连接，也可以为通过无线装置实现无线控制连接。

其中，一个控制开关3的一端连接电芯正极11，另一端连接正极连接线；另一个控制开关3的一端连接负极连接线，另一端连接电芯负极12。需要说明的是，电路中存在两个控制开关3，避免其中一个控制开关3出现故障时导致电路无法断开的情况，从而能有效保障电芯本体1的安全。即，在控制模块41已经断开其中一个控制开关3但仍检测到电芯本体1持续升温时，使另一个控制开关3也断开连接，以确保加热件2不再对电芯本体1进行加热。

可选地，温度检测装置4还用于检测电芯本体1的温升速度；温度检测装置4检测到电芯本体1的温升速度大于预设温升速度时，控制开关3关闭以使加热件2停止加热。需要说明的是，由于加热件2的加热能力是固定的，在检测到电芯本体1温升速度过快，说明电芯本体1正在因充电或者放电二产生热量，因此控制加热件2停止加热。本实施例中，检测到电芯本体1的温度速度大于2℃/s时，加热件2停止加热。还需要说明的，加热件2用于将电芯本体的温度保持在5℃以上，当电芯本体1的温度超过20℃时，加热件2也同样停止加热电芯本体1；当然，也可以设置当电芯本体1的温度超过10℃时，加热件2也同样停止加热电芯本体1

可选地，温度检测装置4固定于电芯本体1的外表面上，通过检测电芯本体1的外表面的温度判断电芯本体1的温度。

在另一个具体的实施方式中，电芯本体1包括壳体；加热件2贴于壳体的外侧面上，温度检测装置4安装于壳体的内部。这样温度检测装置4不易因外界碰撞而损坏，也能更准确地检测出电芯本体1的温度。

可选地，电芯本体1包括呈矩形状的壳体；壳体的每一个侧面上均贴装有至少一片加热件2，多个加热件2同时对电芯本体1进行加热，使电芯本体1在加热过程中的温度均匀性更好。

实施例二

本实施例公开了一种电池，包括电芯组，所述电芯组是由如实施例一所述的自加热电芯串并联组成。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自加热电芯，其特征在于，包括电芯本体(1)和用于对所述电芯本体(1)进行加热的加热组件；所述加热组件包括加热件(2)、用于控制所述加热件(2)开关的控制开关(3)和用于检测电芯本体(1)温度的温度检测装置(4)；

所述电芯本体(1)设置有电芯正极(11)和电芯负极(12)；所述加热件(2)贴合于所述电芯本体(1)上，所述加热件(2)分别与所述电芯正极(11)和所述电芯负极(12)以及控制开关(3)电连接，所述温度检测装置(4)控制所述控制开关(3)完成闭合和断开之间的状态切换。

2.根据权利要求1所述的自加热电芯，其特征在于，所述加热组件还包括与所述加热件(2)串联的外置电阻(5)；

所述外置电阻(5)贴装于所述电芯本体(1)的表面上。

3.根据权利要求1所述的自加热电芯，其特征在于，所述温度检测装置(4)包括控制模块(41)和与所述控制模块(41)连接的温度检测仪(42)；

所述控制模块(41)连接所述控制开关(3)。

4.根据权利要求3所述的自加热电芯，其特征在于，所述温度检测仪(42)为非接触式的红外测温仪。

5.根据权利要求3所述的自加热电芯，其特征在于，所述加热件(2)设置有正极连接线和负极连接线；

所述控制开关(3)设置有两个，所述控制模块(41)分别连接两个所述控制开关(3)；

其中，一个所述控制开关(3)的一端连接所述电芯正极(11)，另一端连接所述正极连接线；另一个所述控制开关(3)的一端连接所述负极连接线，另一端连接所述电芯负极(12)。

6.根据权利要求1所述的自加热电芯，其特征在于，所述温度检测装置(4)还用于检测所述电芯本体(1)的温升速度；

所述温度检测装置(4)检测到所述电芯本体(1)的温升速度大于预设温升速度时，所述控制开关(3)关闭以使所述加热件(2)停止加热。

7.根据权利要求1所述的自加热电芯，其特征在于，所述温度检测装置(4)固定于所述电芯本体(1)的外表面上。

8.根据权利要求1所述的自加热电芯，其特征在于，所述电芯本体(1)包括壳体；

所述加热件(2)贴于所述壳体的外侧面上，所述温度检测装置(4)安装于所述壳体的内部。

9.根据权利要求1所述的自加热电芯，其特征在于，所述电芯本体(1)包括呈矩形状的壳体；

所述壳体的每一个侧面上均贴装有至少一片所述加热件(2)。

10.一种电池，其特征在于，包括电芯组，所述电芯组是由如权利要求1-9任一项所述的自加热电芯串并联组成。

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