[發明專利]一種芯部加熱型蓄電池

在審

• 申請號: 202010588384.9
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111668576A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 劉劍峰;高品佳;高志男;劉涌;龐華廷;武振海;嚴偉;劉立東;李志勇;魏了;楊少東;鄭麗紅;常麗;魏偉;劉琳
• 申請（專利權）人: 北京高鑫偉業科技有限公司
• 主分類號: H01M10/615
• 分類號: H01M10/615;H01M10/654;H01M10/04
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 張鐵蘭

本發明提供了一種芯部加熱型蓄電池，屬于電池技術領域。本發明提供的芯部加熱型蓄電池包括殼體、電池單元、正極柱、負極柱和加熱極柱；電池單元串并聯組成蓄電池；電池單元的正電極和負電極分別匯聚成正極柱和負極柱；電池單元之間夾持有加熱單元；加熱單元并聯連接；加熱單元的兩端分別具有極耳一和極耳二；極耳二位于蓄電池內部并與所述負電極焊接相連；極耳一匯聚在所述殼體的頂蓋上通過壓接金屬殼形成加熱極柱。該芯部加熱型蓄電池利用加熱單元對芯部電解液加熱，實現低溫情況下電池芯部常溫，大幅度提升蓄電池低溫充放電能力，使蓄電池在苛刻的低溫條件下恢復常溫性能。

技術領域

本發明屬于電池技術領域，具體涉及一種芯部加熱型蓄電池。

背景技術

蓄電池是由內部電解質通過化學反應的變化，在正負極出現電勢差從而產生電流的裝置。蓄電池的最佳工作溫度為25℃，在低溫環境下，蓄電池內電解質中離子移動相當慢，從而影響離子在正負極之間的轉移活性，導致蓄電池充、放電性能下降。資料顯示蓄電池在0℃時，其20小時放電率會減少30％，當達到-18℃時，容量只有正常值的一半左右。在低溫環境下，電池并不是真的沒電了，而是有電卻不能正常釋放出來。在低溫環境下，由于蓄電池極板、電解質活性物質的活度降低和濃度極化等現象，蓄電池充電也十分困難。在－20℃時蓄電池負極板的充電接受電流僅為常溫下的40％。

目前常見改善蓄電池低溫性能的方法有正負極采用新材料，電解質配方的優化，蓄電池殼體加熱等。新極板材料和電解質配方優化的蓄電池還是會遇到低溫性能下降的問題。蓄電池外殼加熱方式，由于電池采用的是貧液式緊裝配設計，正極、隔板、負極間隙中的電解質流動非常弱，內部的導熱性非常差，加上電解質熱容量較小，導致外部加熱熱量傳導到蓄電池芯部的效率低，時間長，蓄電池的活化效果差。因此，需要一種高效、節能、受控的芯部加熱結構來解決蓄電池低溫性能差的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種芯部加熱型蓄電池。本發明提供的芯部加熱型蓄電池，在低溫條件下，通過蓄電池芯部加熱，實現電池快速激活，提高蓄電池低溫充放電能力。

為實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種芯部加熱型蓄電池，包括殼體、電池單元、正極柱、負極柱和加熱極柱；若干個所述電池單元串并聯組成所述蓄電池；所述電池單元具有正電極和負電極；若干個所述電池單元的正電極和負電極分別匯聚成正極柱和負極柱；所述正極柱和所述負極柱均位于所述殼體的頂蓋上；若干相鄰的所述電池單元之間夾持有加熱單元；若干所述加熱單元并聯連接；所述加熱單元的兩端分別具有極耳一和極耳二；所述極耳二位于所述蓄電池內部并與所述負電極焊接相連；所述極耳一匯聚在所述殼體的頂蓋上通過壓接金屬殼形成所述加熱極柱。

優選地，所述加熱單元包括隔板、絕緣加熱元件和加熱元件固定點；所述絕緣加熱元件通過所述加熱元件固定點固定連接在所述隔板上。

優選地，述絕緣加熱元件通過所述正電極和所述負電極夾持在所述隔板上。

優選地，所述絕緣加熱元件通過膠粘固定在所述隔板上。

優選地，所述絕緣加熱元件為片狀、棒狀、絲狀、網狀中的一種。

優選地，所述絕緣加熱元件為電阻型有機、無機或有機無機混合物材料中的一種。

優選地，所述絕緣加熱元件具有外部絕緣層。

優選地，所述加熱極柱通過外部控制器控制所述加熱極柱與所述正極柱的連接與斷開。

本發明僅利用蓄電池少量的電能，通過絕緣加熱元件對電池初始充放電最關鍵的芯部電解液加熱，實現低溫情況下電池芯部常溫，大幅度提升蓄電池低溫充放電能力，使蓄電池在苛刻的低溫條件下恢復常溫性能。