自加热电芯和电池制造技术

本发明专利技术提供一种自加热电芯和电池，自加热电芯包括：正极集流体，正极涂层，负极集流体，负极涂层以及隔膜，正极集流体包括正极涂敷区和正极非涂敷区，正极涂敷区连接有正极极耳，正极非涂敷区连接有正极加热极耳；正极涂层涂敷于正极涂敷区；负极集流体包括负极涂敷区和负极非涂敷区，负极涂敷区连接有负极极耳，负极非涂敷区连接有负极加热极耳；负极涂层涂敷于负极涂敷区；隔膜设置于正极涂层和负极集流体之间。本发明专利技术实施例的自加热电芯通过集流体进行自加热，大大简化生产工艺，降低成本，避免了第三金属箔片的引入，大大提高了电芯的安全可靠性，低温环境可实现电芯的快速加热，解决了低温电芯容量衰退问题。了低温电芯容量衰退问题。了低温电芯容量衰退问题。

【技术实现步骤摘要】
自加热电芯和电池


[0001]本专利技术涉及电池及储能
，尤其涉及一种自加热电芯和具有该电芯的电池。

技术介绍

[0002]目前电池的低温性能是阻碍电池进一步发展的主要瓶颈，传统通过电解液添加剂的开发，水热等存在加热效率低、升温速度慢、电池容量提升不明显等问题；脉冲自加热升温速率快，但对电路元器件要求高，综合成本比较昂贵。因此，随着锂电技术的发展，为提高电池低温容量保持率和放电高功率，新型加热均匀且加热速度快的自加热电池技术成为人们的追求。
[0003]相关技术中的电芯通过在电芯中增加第三金属实现自加热的目的，这种方式使得电芯加工工艺难度增大，同时电芯安全问题难以解决，难以实现量产。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种自加热电芯，包括：
[0005]正极集流体，所述正极集流体包括正极涂敷区和正极非涂敷区，所述正极涂敷区连接有正极极耳，所述正极非涂敷区连接有正极加热极耳；
[0006]正极涂层，所述正极涂层涂敷于所述正极涂敷区；
[0007]负极集流体，所述负极集流体包括负极涂敷区和负极非涂敷区，所述负极涂敷区连接有负极极耳，所述负极非涂敷区连接有负极加热极耳；
[0008]负极涂层，所述负极涂层涂敷于所述负极涂敷区；以及
[0009]隔膜，所述隔膜设置于所述正极涂层和所述负极集流体之间，所述正极集流体、所述负极集流体以及所述隔膜层叠布置，并由一端向另一端卷绕；/>[0010]所述正极极耳和所述负极极耳用于形成工作回路，所述正极加热极耳和所述负极加热极耳用于形成加热回路。
[0011]本专利技术实施例的自加热电芯通过集流体进行自加热，大大简化生产工艺，降低成本，让内置集流体的自加热电芯量产成为可能，避免了第三金属箔片的引入，大大提高了电芯的安全可靠性，低温环境可实现电芯的快速加热，解决了低温电芯容量衰退问题。
[0012]可选地，所述正极非涂敷区位于所述自加热电芯的最内圈和/或最外圈；
[0013]所述负极非涂敷区位于所述自加热电芯的最内圈和/或最外圈。
[0014]可选地，所述正极非涂敷区包括位于所述自加热电芯的最内圈的第一正极非涂敷区和位于所述自加热电芯的最外圈的第二正极非涂敷区，所述第一正极非涂敷区和/或所述第二正极非涂敷区的卷绕长度大于或等于一圈。
[0015]可选地，所述负极非涂敷区包括位于所述自加热电芯的最内圈的第一负极非涂敷区和位于所述自加热电芯的最外圈的第二负极非涂敷区，所述第一负极非涂敷区和/或所
述第二负极非涂敷区的卷绕长度大于或等于一圈。
[0016]可选地，所述正极非涂敷区和/或所述负极非涂敷区设置有用于绝缘防护的聚合物涂层。
[0017]可选地，所述聚合物涂层包括聚偏氟乙烯、聚偏氯乙烯
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六氟丙烯、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯、聚酯、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、羧甲基纤维素、苯乙烯
‑
丁二烯共聚物、聚丙烯酸、聚丙烯酸锂、聚丙烯腈、羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶中的一种或多种等中的一种或多种。
[0018]可选地，所述聚合物涂层的厚度为1
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3μm。
[0019]可选地，所述正极集流体的材料为铝箔，所述负极集流体的材料为铜箔。
[0020]可选地，所述正极非涂敷区的电阻大于所述正极涂敷区电阻，所述负极非涂敷区的电阻大于所述负极涂敷区的电阻。
[0021]可选地，所述正极涂敷区的厚度为12
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15μm，所述正极非涂敷区的厚度为5
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6μm。
[0022]可选地，所述负极涂敷区的厚度为6
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10μm，所述负极非涂敷区的厚度为3
‑
5μm。
[0023]可选地，所述正极加热极耳的宽度为所述自加热电芯宽度的1/5
‑
1/4，所述负极加热极耳的宽度为所述自加热电芯宽度的1/5
‑
1/4。
[0024]本专利技术实施例还提供一种电池，包括：
[0025]本专利技术实施例的自加热电芯；
[0026]第一控制电路，所述第一控制电路连接所述正极极耳和所述负极极耳，以形成所述工作回路；
[0027]第二控制电路，所述第二控制电路连接所述正极加热极耳和所述负极加热极耳，以形成所述加热回路；以及
[0028]温度检测电路，所述温度检测电路设置有用于检测所述自加热电芯温度的温度检测部件，所述温度检测电路与所述第一控制电路和所述第二控制电路连接，以根据检测的温度控制所述第一控制电路和所述第二控制电路的断开和闭合。
[0029]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0030]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0031]图1是本专利技术一实施例中正极集流体和正极涂层在展开状态下的示意图；
[0032]图2是本专利技术一实施例中负极集流体和负极涂层在展开状态下的示意图。
[0033]附图标记：
[0034]10
‑
正极集流体；11
‑
正极涂敷区；12
‑
正极非涂敷区；121
‑
第一正极非涂敷区；122
‑
第二正极非涂敷区；13
‑
正极极耳；14
‑
正极加热极耳；
[0035]20
‑
正极涂层；
[0036]30
‑
负极集流体；31
‑
负极涂敷区；32
‑
负极非涂敷区；321
‑
第一负极非涂敷区；322
‑
第二负极非涂敷区；33
‑
负极极耳；34
‑
负极加热极耳；
[0037]40
‑
负极涂层。
具体实施方式
[0038]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0039]本实施方式提供一种卷绕式的自加热电芯，适用于低温环境下电池的自加热，且适用于所有卷绕电芯的加工工艺，包括方壳、圆柱及软包；该自加热电芯可应用在动力和储能领域，主要是通过集流体替代传统内置加热极片进行自加热，大大简化生产工艺，降低成本，让内置集流体的自加热电芯量产成为可能，而且通过集流体加热能够避免引入第三金属箔片，大大提高了电芯的安全可靠性；低温环境可实现电芯的快速加热，解决了低温电芯容量衰退问题。
[0040]具体地，参阅图1和图2，自加热电芯主要包括正极集流体10，正极涂层20，负极集流体3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自加热电芯，其特征在于，包括：正极集流体(10)，所述正极集流体(10)包括正极涂敷区(11)和正极非涂敷区(12)，所述正极涂敷区(11)连接有正极极耳(13)，所述正极非涂敷区(12)连接有正极加热极耳(14)；正极涂层(20)，所述正极涂层(20)涂敷于所述正极涂敷区(11)；负极集流体(30)，所述负极集流体(30)包括负极涂敷区(31)和负极非涂敷区(32)，所述负极涂敷区(31)连接有负极极耳(33)，所述负极非涂敷区(32)连接有负极加热极耳(34)；负极涂层(40)，所述负极涂层(40)涂敷于所述负极涂敷区(31)；以及隔膜，所述隔膜设置于所述正极涂层(20)和所述负极集流体(30)之间，所述正极集流体(10)、所述负极集流体(30)以及所述隔膜层叠布置，并由一端向另一端卷绕；所述正极极耳(13)和所述负极极耳(33)用于形成工作回路，所述正极加热极耳(14)和所述负极加热极耳(34)用于形成加热回路。2.根据权利要求1所述的自加热电芯，其特征在于，所述正极非涂敷区(12)位于所述自加热电芯的最内圈和/或最外圈；所述负极非涂敷区(32)位于所述自加热电芯的最内圈和/或最外圈。3.根据权利要求2所述的自加热电芯，其特征在于，所述正极非涂敷区(12)包括位于所述自加热电芯的最内圈的第一正极非涂敷区(121)和位于所述自加热电芯的最外圈的第二正极非涂敷区(122)，所述第一正极非涂敷区(121)和/或所述第二正极非涂敷区(122)的卷绕长度大于或等于一圈。4.根据权利要求2所述的自加热电芯，其特征在于，所述负极非涂敷区(32)包括位于所述自加热电芯的最内圈的第一负极非涂敷区(321)和位于所述自加热电芯的最外圈的第二负极非涂敷区(322)，所述第一负极非涂敷区(321)和/或所述第二负极非涂敷区(322)的卷绕长度大于或等于一圈。5.根据权利要求1所述的自加热电芯，其特征在于，所述正极非涂敷区(12)和/或所述负极非涂敷区(32)设置有用于绝缘防护的聚合物涂层。6.根据权利要求5所述的自加热电芯，其特征在于，所述聚合物涂层包括聚偏氟乙烯、聚偏氯乙烯
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六氟丙烯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑国新，
申请(专利权)人：小米汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：