电池、电池包、储能系统及电动汽车技术方案

本申请涉及电池技术领域，特别涉及一种电池、电池包、储能系统及电动汽车。该电池包括电池模组和热管理模组；热管理模组包括包裹层以及填充于包裹层内的相变材料，相变材料掺杂有导电介质；包裹层与所述电池模组接触，且电池模组的正负极分别与导电介质电连接以形成加热回路；电池模组用于通过加热回路为相变材料加热以使相变材料为电池模组预热。该电池能够在高温和低温环境中以适宜的温度工作，保证电池的电性能发挥。池的电性能发挥。池的电性能发挥。

【技术实现步骤摘要】
电池、电池包、储能系统及电动汽车


[0001]本申请涉及电池
，特别涉及一种电池、电池包、储能系统及电动汽车。

技术介绍

[0002]锂离子电池具备体积小、重量轻、循环寿命长等优势，目前广泛应用于通信基站、数据中心、储能电站、电动车等领域。在实际应用中，锂离子电池所使用的电芯对温度具有较高的敏感度，导致温度关系到电芯寿命控制、电性能发挥以及安全控制等方面的性能。为了保证良好的电芯状态，需要对电芯进行散热。
[0003]而传统技术中，对锂离子电池的电芯进行散热的方式包括自然冷、风冷以及液冷。由于锂电池应用场景比较广泛，锂离子电池在高温环境和低温环境均有应用需求，传统的散热方式已经不能满足锂离子电池的热管理需求。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种电池、电池包、储能系统及电动汽车，该电池在高温和低温环境中均能保持正常的工作温度，可以提高电池的电性能。
[0005]第一方面，本申请提供一种电池，该电池可以应用在锂电池、动力电池、储能系统等
该电池具体包括电池模组和热管理模组。热管理模组包括包裹层以及填充于包裹层内的相变材料，相变材料可以通过相变过程吸热或放热。包裹层与电池模组接触，电池模组能够通过包裹层与相变材料进行换热。相变材料掺杂有导电介质，电池模组的正负极分别与导电介质电连接以形成加热回路，电池模组可以通过加热回路为相变材料加热以使相变材料为电池模组预热。在电池运行过程中，电池模组散热，热管理模组中的相变材料可以吸收电池散发的热量，实现对电池的散热。当电池模组的温度低于电池模组正常工作温度时，导通加热回路，电池模组通过加热回路对相变材料加热，相变材料温度升高可以对电池模组进行预热保温。可以看出，该电池在高温或低温下均可以保持在适宜的工作温度，提升电池的电性能发挥。当然，该电池还兼顾了成本与安全问题。
[0006]为了方便控制加热回路，加热回路可以设置有温控单元，所述温控单元用于根据所述电池模组的温度控制所述加热回路的通断。
[0007]一种可能实现的方式中，温控单元可为温度开关，温度开关串联于加热回路。温度开关能够感应温度并根据温度打开或闭合，进而控制加热回路的通断。
[0008]另一种可能实现的方式中，温控单元可以包括电路开关以及控制模块；电路开关串联于加热回路，控制模块用于控制电路开关闭合或打开。此处的控制模块可以具有温度传感器，以用于监测电池模组的温度信息，并可以通过监测到的温度信息控制电路开关的动作。
[0009]在一些可能实施的方案中，热管理模组设置有两个与导电介质电连接的接线端子；两个接线端子分别用于一一对应地连接电池模组的正极和负极。其中一个接线端子一端伸入包裹层内与导电介质接触，另一端用于连接电池模组的正极。另一个接线端子一端
伸入包裹层内与导电介质接触，另一端用于连接电池模组的负极。
[0010]其中，导电介质可以但不限于为碳基材料、金属材料。当导电介质为碳基材料时，导电介质具体可以但不限于包括石墨、石墨烯、碳基聚合物中的任意一种或多种的组合。
[0011]本申请中的电池模组可以包括至少两个电芯，至少两个电芯依次叠置；每两个相邻的电芯之间可以设置有一个热管理模组。沿电芯的叠置方向，电芯在热管理模组上的投影落在热管理模组用于接触电芯的表面范围之内。
[0012]第二方面，本申请还提供一种电池包，该电池包包括电池管理单元以及上述第一方面中任意一种可能设计提出的电池。电池管理单元与电池模组电连接，用于获取电池模组的参数信息以及用于向电池模组发送控制信息。
[0013]第三方面，本申请还提供一种储能系统，包括储能变流器上述第二方面中提出的电池包，储能变流器与电池管理单元信号连接，以对输入电池包的电流进行处理。
[0014]第四方面，本申请还提供一种电动汽车，包括车体和上述第三方面中提出的储能系统，车体具有动力模组，储能系统用于为动力模组供电。
[0015]上述第二方面至第四方面中任一方面可以达到的技术效果，请参照上述第一方面中任一可能设计可以达到的技术效果说明，重复之处不予论述。
附图说明
[0016]图1a为现有技术中的一种锂离子电池的结构示意图；
[0017]图1b为现有技术中的一种锂离子电池的液冷板的结构示意图；
[0018]图2为本申请实施例所提供的一种电池的结构示意图；
[0019]图3为本申请实施例所提供的一种电池中电池模组的结构示意图；
[0020]图4为本申请实施例所提供的一种电池中的加热回路示意图；
[0021]图5为本申请实施例所提供的一种电池中的加热回路示意图；
[0022]图6a为本申请实施例所提供的一种电池中的加热回路示意图；
[0023]图6b为本申请实施例所提供的一种电池中的加热回路示意图；
[0024]图7为本申请实施例所提供的一种电池的结构示意图；
[0025]图8a为本申请实施例所提供的一种电池中电池模组与热管理模组的电路连接示意图；
[0026]图8b为本申请实施例所提供的一种电池中电池模组与热管理模组的电路连接示意图；
[0027]图8c为本申请实施例所提供的一种电池中电池模组与热管理模组的电路连接示意图；
[0028]图9为本申请实施例所提供的一种电池中电池模组与热管理模组的结构示意图；
[0029]图10为本申请实施例所提供的一种电池包的结构示意图；
[0030]图11为本申请实施例所提供的一种储能系统的结构示意图；
[0031]图12为本申请实施例所提供的一种电动汽车的结构示意图。
具体实施方式
[0032]现有锂离子电池应用场景广泛，其应用环境可能具有较大的温差波动。为了保证
锂离子电池的电芯寿命控制、电性能发挥以及安全控制处于正常状态，需要使锂离子电池的温度保持在一个相对稳定的范围之内。这就需要在高温时对锂离子电池进行散热，而在低温时则对锂离子电池进行保温。一般地，可以采用自然冷、风冷或液冷的方式对锂离子电池进行热管理。自然冷指的是通过环境温度对锂离子电池进行温度调节，这种方式散热效率低下，无法解决锂离子电池在高低温环境中电性能发挥不稳定的问题。风冷则是增加空气流动对锂离子电池进行温度调节，这种方式可以部分解决锂离子电池高温散热诉求，但是无法解决锂离子电池低温保温要求。液冷是通过液冷工质与锂离子电池的换热对锂离子电池进行温度调节。
[0033]如图1a示例了一种现有的液冷散热的锂离子电池。锂离子电池中，在一些相邻的两个电芯1
’
之间插入液冷板2
’
，结合图1b所示，液冷板2
’
内设置有液冷管道21
’
，液冷管道与外部冷源连接。通过外部冷源向液冷管道21
’
循环供应冷却工质，冷却工质经液冷管道21
’
与电芯1
’
进行冷热交换，以对电芯1
’
的温度进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池，其特征在于，包括电池模组和热管理模组；所述热管理模组包括包裹层以及填充于所述包裹层内的相变材料，所述相变材料掺杂有导电介质；所述包裹层与所述电池模组接触，且所述电池模组的正负极分别与所述导电介质电连接以形成加热回路；所述电池模组用于通过所述加热回路为所述相变材料加热以使所述相变材料为所述电池模组预热。2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述加热回路设置有温控单元，所述温控单元用于根据所述电池模组的温度控制所述加热回路的通断。3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述温控单元为温度开关，所述温度开关串联于所述加热回路。4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述温控单元包括电路开关以及控制模块；所述电路开关串联于所述加热回路，所述控制模块用于控制所述电路开关闭合或打开。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的电池，其特征在于，所述热管理模组设置有两个与所述导电介质电连接的接线端子；所述两个接线端子分别用于一一对应地连接所述电池模组的正极和负极。6.根据权利要求1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈诚，钟正，叶万祥，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：