电池包及用电装置制造方法及图纸

本申请涉及一种电池包及用电装置，本申请提供的电池包包括若干个第一电芯、第二电芯和第三电芯；第一电芯中包括一种放电平台的正极活性物质；第二电芯中包括两种不同放电平台的正极活性物质；第三电芯中包括三种不同放电平台的正极活性物质。此外，所述电池包根据其在10℃以下环境中充放电时的温升由高到低分为第一区域、第二区域和第三区域；第一电芯、第二电芯和第三电芯依次分别布置于第一区域、第二区域和第三区域。本申请通过在电池包不同温升区域布置具有不同电池体系的电芯，使得电池包在低温下工作时的整体放电能量得到提升。在低温下工作时的整体放电能量得到提升。在低温下工作时的整体放电能量得到提升。

【技术实现步骤摘要】
电池包及用电装置


[0001]本申请涉及电池领域，具体地讲，涉及一种电池包及用电装置。

技术介绍

[0002]随着二次电池在电动汽车及军工领域应用的迅速发展，其低温性能不能适应特殊低温天气或极端环境的缺点愈发得到关注。在低温条件下，二次电池的有效放电容量和有效放电量都会有明显的下降，同时其在低于
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10℃的环境下的充电性能可能较差，这严重制约着二次电池的应用。
[0003]二次电池主要由正极极片、负极极片、隔离膜、电解液组成。处于低温环境的二次电池存在着放电电压平台下降、放电容量低、容量衰减块、倍率性能差等特点。低温性能限制了二次电池的电动汽车领域、军工领域及低温环境中的应用，开发低温性能优异的二次电池是市场的迫切需求。

技术实现思路

[0004]本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种低温性能得到改善的电池包及用电装置。
[0005]为了达到上述目的，本申请的第一方面提供了一种电池包，其包括若干个第一电芯、第二电芯和第三电芯；所述第一电芯中的正极活性物质包括具有3.5～4.0V的放电平台的第一正极活性物质；所述第二电芯中的正极活性物质包括具有3.5～4.0V的放电平台的第一正极活性物质和具有3.1～3.4V的放电平台的第二正极活性物质；所述第三电芯中的正极活性物质包括具有3.5～4.0V的放电平台的第一正极活性物质、具有3.1～3.4V的放电平台的第二正极活性物质和具有1.5～2.8V的放电平台的第三正极活性物质，所述电池包根据其在10℃以下环境中充放电时的温升由高到低分为第一区域、第二区域和第三区域；所述第一电芯布置于所述第一区域，所述第二电芯布置于所述第二区域，并且所述第三电芯布置于所述第三区域。
[0006]专利技术人发现，锂离子电池包的使用过程中，由于电池包内不同位置的散热能力及保温效果不一样，导致了电池包内不同位置的电芯的温升存在差别，由此造成电池包内不同位置的电芯的充放电性能不一致，尤其是在低温下使用时，电池包内温升高的区域的电芯充放电性能相对较好，温升低的区域的电芯充放电性能相对较差，从而降低整个电池包的整体续航能力。本申请通过在电池包不同温升区域布置具有不同设计体系的电芯，使得电池包在低温下的放电能量保持率得到提升。
[0007]在任意实施方式中，所述电池包在10℃以下环境中充放电时，电池包不同区域的温升最低为T1℃，最高为T2℃；所述第一区域为温升至T2℃的区域；所述第三区域为温升T1℃至的区域；所述第二区域为所述电池包中除所述第一区域和所述第三区域以外的区域。
[0008]在任意实施方式中，所述电池包不同区域的温升最低为5℃，最高为20℃；所述第一区域为温升(12.5
±
2)℃至20℃的区域；所述第三区域为温升5℃至(7.5
±
1)℃的区域；所述第二区域为所述电池包中除所述第一区域和所述第三区域以外的区域。
[0009]在任意实施方式中，所述第一区域为温升大于15℃且小于或等于20℃的区域；所述第二区域为大于或等于8℃且小于或等于15℃的区域；所述第三区域为温升大于或等于5℃且小于的区域。
[0010]在任意实施方式中，所述第一正极活性物质选自镍酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂中的至少一种；所述第二正极活性物质为磷酸铁锂；所述第三正极活性物质选自锰酸锂、二氧化锰、磷酸钒锂和磷酸钒钠中的至少一种。
[0011]在任意实施方式中，所述第二电芯的正极活性物质中，第一正极活性物质的质量百分含量为80～95％；第二正极活性物质的质量百分含量为5～20％。在任意实施方式中，所述第二电芯的正极活性物质中，第一正极活性物质的质量百分含量为88～92％；第二正极活性物质的质量百分含量为8～12％。
[0012]在任意实施方式中，所述第三电芯中的正极活性物质中，第一正极活性物质的质量百分含量为70～90％；第二正极活性物质的质量百分含量为5～20％；第三正极活性物质的质量百分含量为5～10％。在任意实施方式中，所述第三电芯中的正极活性物质中，第一正极活性物质的质量百分含量为78～85％；第二正极活性物质的质量百分含量为8～12％；第三正极活性物质的质量百分含量为7～10％。
[0013]第二方面，本申请提供一种用电装置，其包括本申请第一方面的电池包；其中，电池包用作用电装置的电源或能量存储单元。
[0014]本申请提供的用电装置包括本申请第一方面所述的电池包，因而也具有在低温环境中使用时的实际放电量和放电保持率较优的特点，用电装置在低温环境中使用时的整体续航能力得到显著改善。
[0015]有益效果:
[0016]本申请通过在电池包不同温升区域布置具有不同电池体系的电芯，使得电池包在低温下的实际放电量和放电能量保持率得到提升，包括本申请的电池包的用电装置在低温环境下的整体续航能力得到显著改善。
附图说明
[0017]图1是根据本申请一具体实施方式的二次电池的立体图；
[0018]图2是图1所示二次电池的分解图；
[0019]图3是根据本申请一具体实施方式的电池模组的立体图；
[0020]图4是根据本申请一具体实施方式的电池包的立体图；
[0021]图5是图4所示电池包的分解图；
[0022]图6是本申请一具体实施方式的用电装置的示意图；
[0023]图7为本申请一具体实施方式的电池包的温升区域的示意图。
[0024]其中，附图标记说明如下：
[0025]1 电池包；
[0026]2 上箱体；
表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真(或存在)并且B为假(或不存在)；A为假(或不存在)而B为真(或存在)；或A和B都为真(或存在)。
[0043]电池包
[0044]在锂离子电池包的工作过程中，由于电池包内不同位置的散热能力及保温效果不一样，导致了电池包内不同位置的电芯的温升存在差别，由此也造成了电池包内不同位置的电芯的充放电性能不一致，尤其是当电池包在低温下使用时，温升高的区域的电芯充放电性能相对较好，温升小的区域的电芯充放电性能相对较差，从而降低了整个电池包的整体续航能力。
[0045]本申请的一个实施方式中提出了一种电池包，其包括若干个第一电芯、第二电芯和第三电芯；所述第一电芯中的正极活性物质包括具有3.5～4.0V的放电平台的第一正极活性物质；所述第二电芯中的正极活性物质包括具有3.5～4.0V的放电平台的第一正极活性物质和具有3.1～3.4V的放电平台的第二正极活性物质；所述第三电芯中的正极活性物质包括具有3.5～4.0V的放电平台的第一正极活性物质、具有3.1～3.4V的放电平台的第二正极活性物质和具有1.5～2.8V的放电平台的第三正极活性物质。此外，所述电池包根据其在10℃以下环境中充放电时的温升由高到低分为第一区域、第二区域和第三区域；所述第一电芯布置于所述第一区域，所述第二电芯布置于所述第二区域，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池包，其特征在于，包括若干个第一电芯、第二电芯和第三电芯；所述第一电芯中的正极活性物质包括具有3.5～4.0V的放电平台的第一正极活性物质；所述第二电芯中的正极活性物质包括具有3.5～4.0V的放电平台的第一正极活性物质和具有3.1～3.4V的放电平台的第二正极活性物质；所述第三电芯中的正极活性物质包括具有3.5～4.0V的放电平台的第一正极活性物质、具有3.1～3.4V的放电平台的第二正极活性物质和具有1.5～2.8V的放电平台的第三正极活性物质；所述电池包根据其在10℃以下环境中充放电时的温升由高到低分为第一区域、第二区域和第三区域；所述第一电芯布置于所述第一区域，所述第二电芯布置于所述第二区域，并且所述第三电芯布置于所述第三区域。2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包在10℃以下环境中充放电时，电池包不同区域的温升最低为T1℃，最高为T2℃；所述第一区域为温升至T2℃的区域；所述第三区域为温升T1℃至的区域；所述第二区域为所述电池包中除所述第一区域和所述第三区域以外的区域。3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述电池包不同区域的温升最低为5℃，最高为20℃；所述第一区域为温升(12.5
±
2)℃至20℃的区域；所述第三区域为温升5℃至(7.5
±
1)℃的区域；所述第二区域为所述电池包中除所述第一区域和所述第三区域以外的区域。4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述第一区域为温升...

【专利技术属性】
技术研发人员：董苗苗，欧阳少聪，许宝云，倪欢，别常峰，林运美，尹翔，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：