一种电芯、电池模组及温控方法与流程

本发明涉及电池，具体涉及一种电芯、电池模组及温控方法。

背景技术：

1、电芯在低温环境下性能有明显的下降，只能进行低倍率充电，不满足当下用户的快充要求，因此电芯快速加热至合适温度对于提升电芯的充放电性能有很大的帮助。

2、目前常用的技术手段是在电池模组底部或侧面设置加热膜或ptc，对电池模组进行加热，这种加热效率较低。由于车载电池在空间利用率方面要求很高，布置的ptc会占用电池包内空间，降低了电池包的空间利用率和集成效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电芯、电池模组及温控方法，以解决现有技术中电芯加热效率低的问题。

2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、第一方面，本申请公开了一种电芯，包括电芯壳体以及设置在所述电芯壳体内的卷芯，还包括加热元件，所述加热元件设置在所述电芯壳体和所述卷芯之间，且所述加热元件贴合在所述卷芯的外周；

4、所述电芯壳体外设有至少一个电芯加热极柱，所述电芯加热极柱和所述加热元件相连接。

5、进一步地，所述加热元件为pi加热膜，所述pi加热膜包裹在所述卷芯的外周；

6、所述pi加热膜上引出有加热膜伸出极，所述加热膜伸出极贯穿至所述电芯壳体外，并和所述电芯加热极柱相连接。

7、由于pi加热膜的厚度很小，通过包裹在卷芯外周的pi加热膜的设计形式，不会影响电芯的尺寸，保证电池模组内部同等空间内电芯安装的数量。包裹在卷芯外周的pi加热膜还能够保证对卷芯的加热效果，能够使其迅速升温。

8、进一步地，所述电芯加热极柱有一个或两个；

9、当所述电芯加热极柱有两个时，所述电芯加热极柱包括一个正极加热极柱和一个负极加热极柱；所述正极加热极柱和负极加热极柱分别位于电芯壳体顶面的两端。

10、第二方面，本申请公开了一种温控方法，用于控制第一方面任一项所述的电芯，所述包括：

11、获取电芯的温度；

12、响应于所述电芯的温度小于第一阈值时，控制电芯加热极柱使加热元件工作；

13、响应于所述电芯加热元件工作、且所述电芯的温度大于第二阈值时，控制电芯加热极柱以使加热元件停止工作；其中，所述第二阈值的数值大于所述第一阈值的数值。

14、第三方面，本申请公开了一种电池模组，包括模组盖板和多个如第一方面任一项所述的电芯；

15、多个所述电芯码放在一起以形成电芯模组，所述模组盖板设置在所述电芯模组顶面，所述模组盖板上设有至少一排第一通孔；

16、每个所述电芯的电芯加热极柱连接在一个第一通孔内，并贯穿至所述模组盖板的上方以和加热极片相连接。

17、进一步地，所述模组盖板上设有一排第一通孔，所述电芯模组中的所有电芯均包括一个电芯加热极柱；

18、所有的所述电芯加热极柱和一个整体式加热极片相连接。

19、进一步地，所述模组盖板上设有两排第一通孔，所述电芯模组中的所有电芯均包括两个电芯加热极柱；

20、同排相邻的两个第一通孔内连接的电芯加热极柱包括一个正极加热极柱和一个负极加热极柱；同排相邻的两个第一通孔上设有一个单个式加热极片，以和同排相邻的两个第一通孔内的正极加热极柱和负极加热极柱连接。

21、进一步地，所述模组盖板上还设有用于连接电芯上电芯极柱的第二通孔；

22、所述模组盖板上还设有凸起部，所述凸起部布置在所述第一通孔和第二通孔的周边。

23、通过设计凸起部将用于连接电芯加热极柱的第一通孔所在的区域和用于连接电芯极柱的第二通孔所在的区域分隔开，增大了爬电距离和电器间隙，保证电芯加热极柱和电芯极柱之间不会产生爬电现象。

24、进一步地，所述电芯模组两端部的电芯上设有温感点，或

25、所述电芯模组两端部的电芯以及中间部或靠近中间部的电芯上均设有温感点。

26、第四方面，本申请公开了一种温控方法，用于控制第三方面任一项所述的电池模组，所述方法包括：

27、获取电池模组中电芯的最低温；

28、响应于所述电芯的最低温小于第一阈值时，启动加热回路，以通过电芯加热极柱使加热元件工作；

29、响应于所述电芯加热元件工作、且所述电芯的最低温大于第二阈值时，关闭加热回路，以使加热元件停止工作；其中，所述第二阈值的数值大于所述第一阈值的数值。

30、根据上述技术方案，本发明的有益效果为：

31、1、本申请的电芯需要加热时，通过外部的加热极柱控制加热元件工作，由于加热元件设置在电芯壳体和卷芯之间，加热元件并贴合在卷芯的外周，可迅速的对卷芯进行加热，提高了电芯加热的效率；

32、2、通过设计的加热极柱连接加热元件，形成单独受控的加热回路，根据电芯的温度变化可以有效控制加热回路开启和关闭，提高了能量利用率。

技术特征：

1.一种电芯，包括电芯壳体（11）以及设置在所述电芯壳体（11）内的卷芯（12），其特征在于，还包括加热元件，所述加热元件设置在所述电芯壳体（11）和所述卷芯（12）之间，且所述加热元件贴合在所述卷芯（12）的外周；

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述加热元件为pi加热膜（13），所述pi加热膜（13）包裹在所述卷芯（12）的外周；

3.根据权利要求1或2任一项所述的电芯，其特征在于，所述电芯加热极柱（14）有一个或两个；

4.一种温控方法，其特征在于，用于控制权利要求1-3任一项所述的电芯，所述包括：

5.一种电池模组，其特征在于，包括模组盖板（6）和多个如权利要求1-3任一项所述的电芯；

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述模组盖板（6）上设有一排第一通孔（61），所述电芯模组中的所有电芯均包括一个电芯加热极柱（14）；

7.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述模组盖板（6）上设有两排第一通孔（61），所述电芯模组中的所有电芯均包括两个电芯加热极柱（14）；

8.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述模组盖板（6）上还设有用于连接电芯上电芯极柱（15）的第二通孔（62）；

9.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述电芯模组两端部的电芯上设有温感点（7），或

10.一种温控方法，其特征在于，用于控制权利要求5-9任一项所述的电池模组，所述方法包括：

技术总结
本发明公开了一种电芯、电池模组及温控方法，电芯包括电芯壳体以及设置在电芯壳体内的卷芯，还包括加热元件，加热元件设置在电芯壳体和卷芯之间，且加热元件贴合在卷芯的外周；电芯壳体外设有至少一个电芯加热极柱，电芯加热极柱和加热元件相连接。本申请的电芯需要加热时，通过外部的加热极柱控制加热元件工作，由于加热元件设置在电芯壳体和卷芯之间，加热元件并贴合在卷芯的外周，可迅速的对卷芯进行加热，提高了电芯加热的效率。

技术研发人员：张唯龙,童邦,张伟,张玉丽,张开明
受保护的技术使用者：合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22