[实用新型]自控温电芯、自控温电池模组、自控温电池包和电动汽车

说明书

本实用新型涉及自控温电芯、自控温电池模组、自控温电池包和电动汽车。该自控温电芯包括：多个集流体，所述多个集流体包括自控温集流体和非自控温集流体，并且在每n个所述集流体内设有一个所述自控温集流体；和隔膜，所述隔膜布置在每个所述集流体与相邻的所述集流体之间，其中，所述n为2‑100的正整数。通过采用该自控温电芯，本实用新型自控温电池模组和自控温电池包可以有效地控制电池的工作温度，确保其充放电性能，还可以控制整体体积，降低制造成本。本实用新型电动汽车可以将电池的工作温度维持在正常的温度区间，提升续行里程和安全性，还可以提高轻量化程度、降低制造成本。

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体地涉及自控温电芯、自控温电池模组、自控温电池包和电动汽车。

背景技术

随着现代科技的发展，电动汽车逐渐进入人们的生活。电动汽车，是指以车载电源为动力、用电机驱动车轮行驶、并符合道路交通和安全法规等相关要求的车辆。按照动力源的不同，电动汽车可以分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等多种类型。相较于传统的燃油汽车，电动汽车具有零排放、低能耗、低噪音等诸多优点，因此受到越来越多用户的青睐。

蓄电池是将化学能转换成电能的装置，它是电动汽车的核心部件。目前，蓄电池主要包括锂电池、铅酸电池、镍氢电池、钠硫电池等多种类型。其中，锂电池是最常用的车载电源，它具有工作电压高、能量密度大、自放电率低、无记忆效应等诸多优点。

温度对蓄电池的性能起着至关重要的作用。以锂电池为例，其正常工作的温度范围一般为0℃-40℃。如果温度过低，会降低锂离子的活性，增大内阻，使得锂电池的放电能力变弱，缩短使用时间。假如锂电池长期在低温环境下工作和充放电，锂电池的正极表面会析出金属锂而对锂电池造成永久性损害。如果温度过高(例如超过45℃)，会破坏锂电池内的化学平衡，产生副反应而降低活性材料的性能，电池循环寿命也会大大缩短。此外，温度过高还会使电池外包装鼓包破裂，存在自燃、爆炸等安全隐患。

为了解决上述问题，现有技术作了大量的研究和尝试。例如，中国发明专利申请CN110931675A公开了一种具有主动控温功能的锂电池包。该锂电池包括若干组装单元，每个组装单元包括用于存储电能的若干电芯单元、用于固定电芯单元的两个固定支架、设置在单元支架外侧并用于与电芯单元的端部接触的汇流片、和设置在两个单元支架之间且至少形成在两个电芯单元之间的加热元件。该加热元件至少包括硅胶，在通电时可产生热量，从而对电芯单元进行加热。然而，这种加热方式存在加热不均匀、结构复杂等问题。为此，现有技术中发展出一种具有自我控制温度能力的锂电子电池集流体。例如，中国发明专利CN112599785B公布了一种锂离子电池自控温集流体及其制备方法、应用。该锂离子电池自控温集流体包括第一导电涂层、第二导电涂层、第一聚合物薄膜层、第二聚合物薄膜层、电加热层电极和自控温电加热层。在该锂离子电池处于低温状态下时，通过外部电源对自控温电加热层施加直流或交流电驱动自控温电加热层工作，使得锂离子电池升温至工作温度。然而，这种自控温集流体的厚度较厚，制造成本也较高。在实践中，为了获得较大的工作电压，通常需要将几十个到几百个电芯通过串联或并联的方式连接起来使用，这就导致整个电池包的整体尺寸过大、制造成本过高。

相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中自控温集流体的体积过大、成本过高的技术问题，本实用新型提供一种自控温电芯。该自控温电芯包括：多个集流体，所述多个集流体包括自控温集流体和非自控温集流体，在每n个所述集流体内设有一个所述自控温集流体；和隔膜，所述隔膜布置在每个所述集流体与相邻的所述集流体之间，其中，所述n为2-100的正整数。