一种电池组件及电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池组件及电池模组。


背景技术：

2.动力电池在低温环境下的充电和放电性能较差，一般需要对其加热，现有的动力电池一般在外侧缠绕发热膜以对其进行加热，然而这种加热方式的加热效率低，且加热温度不均匀，动力电池的充电和放电性能难以得到改善。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种电池组件，其加热效率高，温度分布均匀，有效改善电池的充电和放电性能。
4.本实用新型还提供一种具有上述电池组件的电池模组。
5.根据本实用新型第一方面实施例的一种电池组件，包括：壳体，所述壳体内设置有电芯；若干加热元件，所述加热元件的外侧设置有绝缘层，若干所述加热元件夹设于所述电芯的内部，所述加热元件电性连接有两个加热极耳，两个所述加热极耳能够与外部电源连接。
6.上述技术方案至少具有如下有益效果：通过将加热元件设置于电芯的内部，且绝缘层使加热元件与电芯绝缘，低温环境下加热电池时，加热元件能够直接对电芯进行加热，免去壳体的导热过程，减少热量损失，加热效率高，加热效果好，且电芯内温度分布均匀，有效快速改善电池的充电和放电性能。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述壳体设置有封口，两个所述加热极耳均设置有封装件，两个所述封装件均固定安装于所述封口。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述封装件的一端向外伸出所述封口，另一端伸入所述壳体内。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述封装件设置为环形结构，所述封装件套设于所述加热极耳的外侧。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述封装件设置为极耳胶，所述极耳胶粘接于所述加热极耳。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述加热元件包括第一绝缘层、第二绝缘层和发热层，所述发热层夹设于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层内，所述发热层与两个所述加热极耳连接。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述发热层设置为发热丝，所述发热丝呈环绕状结构，所述发热丝的两端分别与两个所述加热极耳连接。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述发热层设置为石墨烯发热芯片。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层均设置为柔性薄膜。
15.根据本实用新型第二方面实施例的一种电池模组，包括多个上述第一方面实施例的所述电池组件，多个所述电池组件串联或并联。
16.上述技术方案至少具有如下有益效果：通过将加热元件设置于电芯的内部，低温环境下加热电池时，加热元件能够直接对电芯进行加热，免去壳体的导热过程，减少热量损失，加热效率高，加热效果好，且电芯内温度分布均匀，有效快速改善每个电池组件和电池模组的充电和放电性能。
17.本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.本实用新型的上述和/或附加方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1为本实用新型第一实施例中电池组件的结构示意图；
20.图2为本实用新型第一实施例中卷绕结构电芯的结构示意图；
21.图3为本实用新型第一实施例中加热元件的结构示意图；
22.图4为本实用新型第一实施例中加热元件的侧视剖视图；
23.图5为本实用新型第二实施例中叠片结构电芯的结构示意图；
24.图6为本实用新型第三实施例中电池组件的结构示意图；
25.图7为本实用新型第四实施例中电池模组的结构示意图；
26.图8为本实用新型第五实施例中电池模组的结构示意图。
27.附图标记：
28.电池模组10；
29.电池组件100，软壳110，封口111，硬壳120，盖体121，正极柱1211，负极柱1212，第一加热极柱1213，第二加热极柱1214，电芯130，卷绕结构电芯131，叠片结构电芯132；
30.加热元件200，第一绝缘层210，第二绝缘层220，发热层230，接线端240，加热极耳250，封装件251，绝缘件252。
具体实施方式
31.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指
明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
34.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
35.实施例一：
36.参照图1和图2，本实用新型提供一种电池组件100，包括壳体和若干加热元件200。其中，壳体为软包电池的软壳110，具有柔性，其具有封口111，壳体内设置有电芯130，电芯130设置为卷绕结构电芯131，卷绕结构电芯131的正极和负极分别从封口111直接引出至软壳110的外部，并绝缘密封封装，加热元件200设置有一个，加热元件200的外侧设置有绝缘层，加热元件200夹设于卷绕结构电芯131的中心孔处，绝缘层使加热元件200与卷绕结构电芯131绝缘，当然，可以根据加热需求设置多个加热元件200，如两个、三个或更多个，多个加热元件200分别设置于卷绕结构电芯131的中心孔及卷绕层与卷绕层之间；加热元件200一般设置有两个间隔布置的接线端240，分别为加热元件200的电流输入端和电流输出端，两个接线端240分别电性连接有加热极耳250，加热极耳250与接线端240为焊接连接，焊接连接方式连接稳固可靠，当然，加热极耳250可以与加热元件200为一体结构，即加热极耳250从加热元件200内部直接引出，或者加热极耳250直接通过粘胶包围封装并连接于接线端240，可省去焊接步骤，提高生产效率；两个加热极耳250向加热元件200的同一侧延伸，两个加热极耳250同样从封口111直接引出至软壳110的外部，并绝缘密封封装，从而，加热元件200能够与外部电源进行连接，在低温环境下加热电池时，加热元件200能够直接对卷绕结构电芯131进行加热，免去壳体的导热过程，减少热量损失，加热效率高，加热效果好，且电芯130内温度分布均匀，有效快速改善电池的充电和放电性能。
37.参照图1和图3，在一些实施例中，两个加热极耳250均设置有封装件251，封装件251设置于加热极耳250的中部，封装件251具有密封和绝缘功能，安装时，将加热元件200插入电芯130内部，加热极耳250从封口111引出至软壳110外部，同时，将封装件251固定于封口111处，封装件251一方面能够将加热极耳250固定于封口111，另一方面能够将加热极耳250与软壳110绝缘处理，且能够对软包电池的封口111进行密封，将加热极耳250连接于外部电源即可直接对电芯130进行加热，加热温度分布均匀，加热效率高，有效应对低温环境下充放电性能差的问题，且封装结构简单，便于组装生产，提高生产效率。
38.参照图1，在一些实施例中，封装件251的一端向外伸出封口111，另一端伸入软壳110内，从而增加加热极耳250与软壳110之间的绝缘效果，提高安全性能。
39.参照图3，在一些实施例中，封装件251设置为环形结构，封装件251直接套设于加热极耳250的外侧，组装方便，在将加热极耳250封装于封口111处时，沿封装件251的周向方向均能使加热极耳250与软壳110绝缘，绝缘效果好，避免漏电。
40.在一些实施例中，封装件251设置为极耳胶，极耳胶为聚丙烯、聚乙烯或其他热熔胶，极耳胶直接粘接于加热极耳250即可，组装方便，提高生产效率，且极耳胶的密封性能和绝缘性能好，有效提高封装的密封性和加热极耳250与软壳110之间的绝缘性，可以理解的是，极耳胶的材料不限于上述描述，只要能够实现密封和绝缘即可。
41.参照图4，在一些实施例中，加热元件200包括第一绝缘层210、第二绝缘层220和发热层230，发热层230夹设于第一绝缘层210和第二绝缘层220之间，第一绝缘层210的边沿与
第二绝缘层220的边沿密封连接，第一绝缘层210和第二绝缘层220即为设置于加热元件200外侧的绝缘层，发热层230与两个接线端240电性连接，即发热层230与两个加热极耳250连接，从而能够对发热层230供电实现加热电芯130，改善低温环境下电池的充放电性能。
42.参照图3，在一些实施例中，发热层230设置为发热丝，发热丝呈环绕状结构设置于第一绝缘层210和第二绝缘层220之间，且形成多个发热环，发热丝的两端分别有两个接线端240连接，即发热丝的两端分别与两个加热极耳250连接，因此，能够对电芯130均匀加热，进一步改善低温环境下电池的充放电性能。
43.在一些实施例中，发热层230设置为石墨烯发热芯片，石墨烯发热芯片与两个接线端240电性连接，即石墨烯发热芯片与两个加热极耳250连接，石墨烯发热芯片的热传导性能，能够加快加热速率，且在温度到达设定温度时能保持恒温状态，节省电能。
44.在一些实施例中，发热层230设置为正温度系数电阻发热体，即ptc发热体，ptc发热体热阻小、换热效率高，具备自动恒温功能，节省电能。当然，可以理解的是，发热层230的结构形式不限于上述描述，还可以是其他结构形式。
45.在一些实施例中，第一绝缘层210和第二绝缘层220均设置为柔性薄膜，使得加热元件200的体积小，占用空间小，同等电池体积下的能量密度高，且具有柔性的加热元件200能够弯曲成不同的形状，能够根据不同的安装空间进行安装，通用性好。
46.参照图3，在一些实施例中，加热极耳250和接线端240的焊接处设置有绝缘件252，绝缘件252完全覆盖焊接处，绝缘件252设置为聚丙烯、聚乙烯或其他热熔胶，能够对焊接处进行绝缘处理，防止漏电，且一定程度上使得加热极耳250连接更加稳固可靠。
47.实施例二：
48.参照图1和图5，与上一实施例的区别在于，电芯130设置为叠片结构电芯132，加热元件200则夹设于相邻两个叠片之间，多个加热元件200则分别夹设于不同的相邻两个叠片之间，其他结构与上一实施例相同，因此，加热元件200能够与外部电源进行连接，在低温环境下加热电池时，加热元件200能够直接对叠片结构电芯132进行加热，免去壳体的导热过程，减少热量损失，加热效率高，加热效果好，且电芯130内温度分布均匀，有效快速改善电池的充电和放电性能。
49.实施例三：
50.参照图6，与上述两个实施例的区别在于，壳体为铝壳电池的硬壳120，硬壳120连接有盖体121，盖体121设置有正极柱1211、负极柱1212、第一加热极柱1213和第二加热极柱1214，电芯130可以是卷绕结构电芯131或叠片结构电芯132，加热元件200夹设于电芯130内，电芯130的两个极耳分别焊接于正极柱1211和负极柱1212，加热元件200的两个加热极耳250分别直接焊接于第一加热极柱1213和第二加热极柱1214即可，结构简单，因此，可以通过第一加热极柱1213和第二加热极柱1214与外部电源连接，在低温环境下加热电池时，加热元件200能够直接对电芯130进行加热，免去硬壳120的导热过程，减少热量损失，加热效率高，加热效果好，且电芯130内温度分布均匀，有效快速改善电池的充电和放电性能。
51.实施例四：
52.参照图7，本实用新型提供一种电池模组10，电池模组10包括多个上述第一至第三实施例中的其中一种电池组件100，多个电池组件100串联，其中多个电池组件100中的多个加热元件200也为串联，当然，多个加热元件200也可以是并联，因此，低温环境下，加热元件
200与外部电源连接，能够对多个电芯130进行直接加热，免去壳体的导热过程，减少热量损失，加热效率高，加热效果好，且电芯130内温度分布均匀，有效快速改善电池模组10的充电和放电性能。
53.实施例五：
54.参照图8，本实用新型提供另一种电池模组10，电池模组10包括多个上述第一至第三实施例中的其中一种电池组件100，多个电池组件100并联，其中多个电池组件100中的多个加热元件200也为并联，当然，多个加热元件200也可以是串联，因此，低温环境下，加热元件200与外部电源连接，能够对多个电芯130进行直接加热，免去壳体的导热过程，减少热量损失，加热效率高，加热效果好，且电芯130内温度分布均匀，有效快速改善电池模组10的充电和放电性能。
55.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。