[发明专利]一种可加热中芯针及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种可加热中芯针及其制备方法与应用，所述可加热中芯针包括由内至外依次设置的导电基底、发热层、电极层与封装层；所述导电基底与电极层分别独立地连接有导电连接件。本发明得到的可加热中芯针结构，能够在电池内部产生向外的热辐射，产生的热量能够迅速被电芯所吸收，提高了能量的利用率；同时，所述可加热中芯针结构的设置，能够使电池组中每个电池的温度得以单独控制，使电池组中的每个电池都能达到最佳工作温度；其结构也能够提高电池组的结构集成度，有利于提高电池组的能量密度。

技术领域

本发明属于电池技术领域，涉及一种电池电芯，尤其涉及一种可加热中芯针及其制备方法与应用。

背景技术

在寒冷环境中，电池的电化学性能会大幅度降低，而常见的电池保温或加热手段均是从电芯外部进行加热。

例如CN 208589480U公开了一种自动温升到摄氏零度以上的电池组，包括电池箱、箱盖和电芯组，所述电池箱的内部设置若干个均匀排列的电池芯，且所述电池芯排列N组，所述电池芯的正负极均安装电极板。通过在电池组内部的电池芯外壁缠绕升温组件，升温组件由电热丝组成，当电热丝通电的时候可以升高电池芯的温度。在摄氏零度以下的寒冷环境中，电池充电会对电池造成损害，而升温组件通过电子温控开关连接电池保护板，当温度太低时，温控开关导通，升温件连通发热，使电池箱内的电池芯升温。但上述电池组的结构冗杂，需要在电池芯外壁额外设置升温组件，不利于电池组的精简化设置。

CN 209709133U公开了一种圆柱锂电池模组的加热片，包括加热片主体、支架和固定板，所述支架固定安装在所述圆柱锂电池模组上，所述加热片主体两端连接有连接件，所述连接件通过固定板和所述支架连接，所述固定板通过铆钉与所述连接件连接，所述固定板与所述支架卡接，所述连接件上连接有电线且所述电线与所述连接件的连接处设置在所述连接件的侧边，所述固定板上设置有用于容纳电线的腔体，所述加热片主体在所述圆柱锂电池内部，所述加热片主体卷曲设置并且缠绕所述圆柱锂离子电池的电芯。其通过加热片的设置延长了电池寿命，当仍然存在电芯外部设置加热元件，加热效率低、能耗高且电池模组整体质量增加等诸多问题。

CN 208986062U公开了一种电池模组加热装置及电池模组，所述加热装置包括两块连接板和加热元件，两块所述连接板相对布置，两块所述连接板之间预留出一安装间隙，所述加热元件位于所述安装间隙内，且分别与两块连接板固定连接。通过在两块连接板之间设置一个加热元件，将加热装置用于电池模组时，可以通过加热元件分别对两块连接板进行加热，进而对于所述连接板接触的电芯进行加热，是加热元件产生的热量被电芯吸收。但是，其同样存在电池模组整体质量增加的缺陷。

中芯针设置于电池电芯，可以有效防止圆柱电池中心空隙因极片膨胀发生内短路，或因外力挤压中心空隙处发生变形导致的内短路，或电池在高热条件下产生的气体无法有效排出引起的安全隐患。

CN 112563555A公开了一种电池卷针及大容量方形金属壳锂离子电池，所述电池卷针包括内管和外套管，内管设置于外套管内，内管的两端分别连通一集液管，集液管的一端开设有第一接口，外套管的两端分别连接有卡接件，卡接件套设集液管，卡接件开设有第二接口。其通过将卷绕极片的电池卷针和卷绕之后的极卷一体化，电池卷针作为电芯内壳，避免了抽针导致的隔膜移位，消除了安全隐患；电池卷针的中空结构可以为大容量方形金属壳锂离子电池形成内部热管理通道，通过液流在电池卷针内传输，达到加热和冷却的效果。但为了温度平均，需要电池卷针的内部中空结构较大，同样不利于电池模组的集成化以及减重。

为此，需要提供一种结构紧凑、集成度高且加热效率高的可加热中芯针及其制备方法与应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可加热中芯针及其制备方法与应用，尤其涉及一种适用于圆柱电池的可加热中芯针及其制备方法与应用，所述可加热中芯针具有较高的能量利用率，且结构紧凑、集成度高，有利于提高电池组的能量密度；同时，为电池组中每个电池温度的单独控制提供了可行性。