[實用新型]單體電芯、電池模組以及用電設備

有效

• 申請號: 202220979432.1
• 申請日: 2022-04-26
• 公開（公告）號: CN218070120U
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 李航;曹文鵬;鄭立奇
• 申請（專利權）人: 上海桔晟科技有限公司
• 主分類號: H01M50/502
• 分類號: H01M50/502;H01M10/615;H01M50/204;H01M50/249
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 朱麗娟

本公開涉及一種單體電芯、電池模組以及用電設備。該單體電芯包括：電芯殼體；電芯結構，設置于所述電芯殼體中，所述電芯結構包括電芯極組、正極轉接件以及多個負極轉接件，所述正極轉接件電連接所述電芯極組，多個所述負極轉接件分別電連接所述電芯極組；以及加熱組件，設置于所述電芯殼體，并電連接所述正極轉接件與所述負極轉接件。充電時，正極轉接件通過電芯極組以及每一負極轉接件形成一個回路，實現單體電芯的負極多回路快充，同時還不會犧牲單體電芯的能量密度，保證電芯模組的快充性能以及使用性能。在低溫充電時，加熱組件在電芯殼體中對電芯極組加熱，保證單體電芯在低溫環境下的充電效率。

技術領域

本公開涉及電池設備技術領域，特別是涉及一種單體電芯、電池模組以及用電設備。

背景技術

隨著傳統石化能源的枯竭和石化能源對全球造成的不可以逆轉污染，人們越來越重視清潔能源。鋰電池作為最有可能成為21世紀的清潔能源，使用范圍越來越廣泛，逐步從手機數碼領域向動力汽車領域擴張，新能源汽車逐步取代燃油車車。鋁殼電池近些年作為動力電池的主力軍越來廣泛應用。同時對鋁殼電池的能量密度，快充性能和低溫充電要求越來越高。

目前電池低溫充電是難點。在低溫環境下，鋰離子電池的內阻將急劇增大(多則高達2-5倍)，同時電池的容量會發生不可逆轉的下降，極大地影響了電池的功率輸出，使得鋰離子電池性能將大大降低。因此，保證鋰離子電池在低溫環境下工作在合適的溫度范圍內是至關重要的。然而，隨著電動汽車的需求及市場的不斷擴大，電池的全氣候應用需要得到保障，如何解決兩者間的矛盾，成為了電池管理的一大關鍵問題。另外一個方面，電池快充要求越來越高，希望能夠達到燃油車的水平。鋰電池的快充能力主要取決于負極方面和極耳結構。電池的極耳結構和負極快充能力決定了電池的快充能力。

目前有很多方案解決上述問題，但是需要犧牲電池的能量密度。比如，解決電池的快充問題一般采用優化電池結構，調整電池配方，優化充電方法，改進電池材料等方式進行解決。但會犧牲電池的能量密度。

而解決電池低溫充電的問題，目前較為常用且有效的方法是對低溫條件下的電池進行預加熱，使其工作在合適溫度下，電池低溫加熱技術又可大致分為兩大類:外部加熱及內部加熱；外部加熱方法通常利用布置在電池組中的加熱膜、電阻絲等加熱器件實現電池的預熱，然而，此類方法往往由于電池組與環境的熱交換，使得電池組溫升效率有限，且溫升不均勻；而內部加熱方法則是對電池施加交流電或直流電，利用電池自身阻抗實現生熱，盡管，內部加熱方法能夠獲得較為均勻的溫升效果，但交、直流電的接入可能會使電池壽命受到影響，且交流電的獲取往往需要借助外界設備；也有技術通過在電池內部加入加熱片，實現電池自加熱，但這可能使電池的生產制造成本上升，犧牲電池的能量密度。

因此，無論是快充還是改善低溫性能，都有一定的缺陷，要么犧牲能量密度，要么增加成本，要么最終的效果無實用或者無法量產。更無法實現快充和低溫綜合一體的改善方案。

實用新型內容

基于此，有必要針對目前單體電芯的快充性能與低溫性能和能量密度無法兼容的問題，提供一種能夠在實現快充與低溫充電的同時不犧牲能量密度的單體電芯、電池模組以及用電設備。

一種單體電芯，包括：

電芯殼體；

電芯結構，設置于所述電芯殼體中，所述電芯結構包括電芯極組、正極轉接件以及多個負極轉接件，所述正極轉接件電連接所述電芯極組，多個所述負極轉接件分別電連接所述電芯極組；以及

加熱組件，設置于所述電芯殼體，并電連接所述正極轉接件與所述負極轉接件。

在本公開的一實施例中，所述電芯極組包括多組電芯組，多組所述電芯組層疊設置于所述電芯殼體；每組所述電芯組包括正極片以及多個負極片，多個所述負極片間隔設置于所述正極片的一表面，多個所述負極片貼合相鄰所述電芯極組的所述正極片；