二次电池制造技术

本实用新型专利技术提供了一种二次电池，其包括：顶盖组件，顶盖组件包括：顶盖片以及电极性相反的第一极柱和第二极柱；电极组件，电极组件具有电极性相反的第一极耳和第二极耳；二次电池还包括：第一NTC热敏电阻，串联在顶盖组件的第一极柱和电极组件的第一极耳之间；第二NTC热敏电阻，串联在顶盖组件的第二极柱和电极组件的第二极耳之间；第一电连接件；控制开关，能够基于二次电池的温度通断，设置在顶盖片上，控制开关的两端通过第一电连接件分别连接于第一NTC热敏电阻和第二NTC热敏电阻以使控制开关与电极组件并联。本实用新型专利技术的二次电池能够实现快速加热且提高能量效率，此外简化了现有技术中的快速加热的加热系统的设计和制造难度。

Two battery

The utility model provides a secondary battery, which comprises a top cover assembly, which comprises a top cover sheet, a first pole and a second pole with opposite electrodes; an electrode assembly, which has opposite first and second pole ears; and a secondary battery, which also comprises a first NTC thermistor connected in series on the top. The first pole of the cover assembly and the first pole ear of the electrode assembly; the second NTC thermistor, connected in series between the second pole of the cover assembly and the second pole ear of the electrode assembly; the first electrical connector; the control switch, which can be turned on and off based on the temperature of the secondary battery, is arranged on the top cover sheet and the two ends of the control switch pass through the first one. The electrical connectors are respectively connected to the first NTC thermistor and the second NTC thermistor so that the control switch is parallel to the electrode assembly. The secondary battery of the utility model can realize rapid heating and improve energy efficiency, and simplifies the design and manufacturing difficulty of the rapid heating system in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
二次电池
本技术涉及动力电池领域，尤其涉及一种二次电池。
技术介绍
目前对动力电池加热主要采用外置加热器的方法，例如在动力电池组的外面外置加热膜，采用加热膜对二次电池直接进行加热；或者通过加热液体系统中的液体对动力电池组进行间接加热。目前不论是外置加热膜还是采用液式加热，其加热效率和能量使用效率均不高。而快速加热二次电池的方法主要是在二次电池中加入金属加热片，将电池由两个极耳更改为四个极耳。由于需要在二次电池的电极组件内部加入加热片，虽然其加热速率和能量使用效率较高，但是容易引入杂质造成电池自放电加剧甚至形成内短路引发电池安全风险。且上述方法需要引入新的加热电路，增加了控制系统的设计和制造难度。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种二次电池，其能够实现快速加热且提高能量效率。本技术的另一目的在于提供一种二次电池，其能简化加热系统的设计和制造难度。为了实现上述目的，本技术提供了一种二次电池，其包括：顶盖组件，顶盖组件包括：顶盖片以及电极性相反的第一极柱和第二极柱；电极组件，电极组件具有电极性相反的第一极耳和第二极耳；二次电池还包括：第一NTC热敏电阻，串联在顶盖组件的第一极柱和电极组件的第一极耳之间；第二NTC热敏电阻，串联在顶盖组件的第二极柱和电极组件的第二极耳之间；第一电连接件；控制开关，能够基于二次电池的温度通断，设置在顶盖片上，控制开关的两端通过第一电连接件分别连接于第一NTC热敏电阻和第二NTC热敏电阻以使控制开关与电极组件并联。本技术的有益效果如下：在本技术的二次电池外接充电器进行充电的过程中，当二次电池的温度低于工作温度时，闭合控制开关，此时控制开关接近为导体，而电极组件在低温时的内阻较大，接近断路，控制开关与电极组件并联，所以，充电电流主要通过充电器正极、第一极柱、第一NTC热敏电阻，流经控制开关、第二NTC热敏电阻、第二极柱回到充电器负极形成回路，而流经电极组件的电流基本为0，有效防止在低温时流经电极组件的电流过大使二次电池过充而析锂结晶，刺穿电极组件中的隔膜而发生短路，流经的电流使第一NTC热敏电阻和第二NTC热敏电阻加热，而后分别通过第一极耳和第二极耳将热量传递给电极组件的各部分，从而达到加热的目的；当二次电池的温度达到工作温度时，断开控制开关，停止加热。在本技术的二次电池放电的过程中，二次电池进行脉冲式短路放电，当二次电池的温度低于工作温度时，闭合控制开关，放电电流通过电极组件的正极、第一NTC热敏电阻，流经控制开关、第二NTC热敏电阻回到电极组件的负极形成回路。流经的电流使第一NTC热敏电阻和第二NTC热敏电阻加热，而后分别通过第一极耳和第二极耳将热量传递给电极组件的各部分，从而达到加热的目的；当二次电池的温度达到工作温度时，断开控制开关，停止加热。NTC热敏电阻的电阻和温度的关系呈负相关，在温度较低时，电阻较大，因此仅需较小的电流就可对第一NTC热敏电阻和第二NTC热敏电阻快速加热，进一步通过第一极耳和第二极耳将热量传递给电极组件的各个部分，从而实现快速加热且提高能量效率。此外，相比现有技术中的快速加热，本技术的二次电池简化了加热系统的设计和制造难度。附图说明图1是根据本技术的二次电池的示意图；图2是根据本技术的二次电池的充电过程的示意图；图3是根据本技术的二次电池的放电过程的示意图；图4是根据本技术的二次电池在放电过程中的温度曲线图；图5是根据本技术的二次电池的第一NTC热敏电阻和第二NTC热敏电阻的电阻-温度特性曲线图；图6是根据本技术的二次电池在充电过程中的温度曲线图。其中，附图标记说明如下：1顶盖组件3第一NTC热敏电阻11顶盖片4第二NTC热敏电阻12第一极柱5第一电连接件13第二极柱6控制开关2电极组件7绝缘框21第一极耳71凹部22第二极耳8第二电连接件具体实施方式下面参照附图来详细说明根据本技术的二次电池。参照图1至图3，根据本技术的二次电池包括：顶盖组件1，顶盖组件1包括顶盖片11以及电极性相反的第一极柱12和第二极柱13；电极组件2，电极组件2具有电极性相反的第一极耳21和第二极耳22；二次电池还包括：第一NTC热敏电阻3，串联在顶盖组件1的第一极柱12和电极组件2的第一极耳21之间；第二NTC热敏电阻4，串联在顶盖组件1的第二极柱13和电极组件2的第二极耳22之间；第一电连接件5；控制开关6，能够基于二次电池的温度通断，设置在顶盖片11上，控制开关6的两端通过第一电连接件5分别连接于第一NTC热敏电阻3和第二NTC热敏电阻4以使控制开关6与电极组件2并联。在本技术的二次电池外接充电器进行充电的过程中，参照图1和图2，当二次电池的温度低于工作温度时，闭合控制开关6，此时控制开关6接近为导体，而电极组件2在低温时的内阻较大，接近断路，控制开关6与电极组件2并联，所以，充电电流主要通过充电器正极、第一极柱12、第一NTC热敏电阻3，流经控制开关6、第二NTC热敏电阻4、第二极柱13回到充电器负极形成回路，而流经电极组件2的电流基本为0，有效防止在低温时流经电极组件2的电流过大使二次电池过充而析锂结晶，刺穿电极组件2中的隔膜(未示出)而发生短路，流经的电流使第一NTC热敏电阻3和第二NTC热敏电阻4加热，而后分别通过第一极耳21和第二极耳22将热量传递给电极组件2的各部分，从而达到加热的目的；当二次电池的温度达到工作温度时，断开控制开关6，停止加热。在本技术的二次电池放电的过程中，参照图1和图3，二次电池进行脉冲式短路放电，当二次电池的温度低于工作温度时，闭合控制开关6，放电电流通过电极组件2的正极、第一NTC热敏电阻3，流经控制开关6、第二NTC热敏电阻4回到电极组件2的负极形成回路。流经的电流使第一NTC热敏电阻3和第二NTC热敏电阻4加热，而后分别通过第一极耳21和第二极耳22将热量传递给电极组件2的各部分，从而达到加热的目的；当二次电池的温度达到工作温度时，断开控制开关6，停止加热。NTC热敏电阻的电阻和温度的关系呈负相关，在温度较低时，电阻较大，因此仅需较小的电流就可对第一NTC热敏电阻3和第二NTC热敏电阻4快速加热，进一步通过第一极耳21和第二极耳22将热量传递给电极组件2的各个部分，从而实现快速加热且提高能量效率。此外，相比现有技术中的快速加热，本技术的二次电池简化了加热系统的设计和制造难度。在一实施例中，处于环境温度为零下30℃、质量为980g的62Ah的三元电池工作温度为0℃，采用如图5所示的电阻-温度特性的NTC热敏电阻，在电池处于放电过程中，当电池的工作温度低于0℃时，闭合控制开关6，对电池进行脉冲式放电加热，脉冲放电的截止电压为2.5V，当电池温度达到0℃时即可断开控制开关6。电池的温度曲线如图4所示，随着电池的温度上升，NTC热敏电阻的电阻持续下降，电池的脉冲放电电流也持续增大，进而使NTC热敏电阻的产热功率持续增加，进一步加快电池的温升。从图4可以看出，电池的温升随着脉冲放电时间不断增加，平均温升速率约为7.2℃/min，由于NTC热敏电阻在0℃以上的电阻接近于0，因此当温度大于0℃时电流流经NTC热敏电阻的能耗接近于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二次电池，包括：顶盖组件(1)，包括：顶盖片(11)；电极性相反的第一极柱(12)和第二极柱(13)；电极组件(2)，具有电极性相反的第一极耳(21)和第二极耳(22)；其特征在于，二次电池还包括：第一NTC热敏电阻(3)，串联在顶盖组件(1)的第一极柱(12)和电极组件(2)的第一极耳(21)之间；第二NTC热敏电阻(4)，串联在顶盖组件(1)的第二极柱(13)和电极组件(2)的第二极耳(22)之间；第一电连接件(5)；控制开关(6)，能够基于二次电池的温度通断，设置在顶盖片(11)上，控制开关(6)的两端通过第一电连接件(5)分别连接于第一NTC热敏电阻(3)和第二NTC热敏电阻(4)以使控制开关(6)与电极组件(2)并联。

【技术特征摘要】
1.一种二次电池，包括：顶盖组件(1)，包括：顶盖片(11)；电极性相反的第一极柱(12)和第二极柱(13)；电极组件(2)，具有电极性相反的第一极耳(21)和第二极耳(22)；其特征在于，二次电池还包括：第一NTC热敏电阻(3)，串联在顶盖组件(1)的第一极柱(12)和电极组件(2)的第一极耳(21)之间；第二NTC热敏电阻(4)，串联在顶盖组件(1)的第二极柱(13)和电极组件(2)的第二极耳(22)之间；第一电连接件(5)；控制开关(6)，能够基于二次电池的温度通断，设置在顶盖片(11)上，控制开关(6)的两端通过第一电连接件(5)分别连接于第一NTC热敏电阻(3)和第二NTC热敏电阻(4)以使控制开关(6)与电极组件(2)并联。2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，第一NTC热敏电阻(3)焊接于顶盖组件(1)的第一极柱(12)和电极组件(2)的第一极耳(21)之间；第二NTC热敏电阻(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱志军，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35