电池加热膜及电池模组的制作方法

1.本技术属于电池技术领域，尤其涉及一种电池加热膜及电池模组。

背景技术：

2.二次电池在温度过低时(≤10℃)进行充电过程中可能会发生副反应，析出的产物会对电池隔膜造成穿刺风险，从而引发锂电池的热失控，因此为了避免热失控现象的发生，在电池包内部设计一种加热膜来对低温状态下的二次电池进行加热，使二次电池在合适的充电温度下进行充电，避免引起安全事故。
3.目前，现有电池模块中的加热膜需要设置额外的温度传感器和控制电路来控制加热膜的温度，这种控制方式的可靠性较差，且造成电池模组的结构较复杂。

技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种电池加热膜及电池模组，以解决现有的电池加热膜控温方式可靠性差且结构复杂的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供一种电池加热膜，包括：
6.第一导热膜和第二导热膜，所述第一导热膜与第二导热膜相互叠合；
7.电热层，所述电热层设于所述第一导热膜和第二导热膜之间，所述电热层包括正温度系数热敏电阻材料，以使所述电热层的电阻随着温度的升高而增大。
8.可选的，所述电热层设置为粉末状。
9.可选的，所述电热层包括钛酸钡材料。
10.可选的，相邻两所述第一导热膜和/或所述第二导热膜通过弹性连接部连接。
11.可选的，所述弹性连接部呈波浪状、锯齿状或褶皱状延伸。
12.可选的，所述弹性连接部包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部弹性连接相邻两个所述第一导热膜，所述第二连接部弹性连接相邻两个所述第二导热膜。
13.可选的，所述第一连接部与所述第一导热膜一体成型设置；所述第二连接部与所述第二导热膜一体成型设置。
14.第二方面，本技术实施例还提供一种电池模组，包括电池单元以及如上所述的电池加热膜，所述电池加热膜连接于所述电池单元的侧壁。
15.可选的，所述电池加热膜胶接于所述电池单元的侧壁。
16.可选的，所述电池模组还包括套带，所述套带套设于所述电池加热膜和电池单元，以将所述电池加热膜固定于所述电池单元的侧壁。
17.本技术实施例提供的电池加热膜，采用正温度系数热敏电阻材料作为电热层的发热材料，电池加热膜通电后，电热层可通过电流的热效应来产生热量，从而对电池单元起到加热作用。随着电热层温度的升高，其电阻会相应增大，从而流经电热层的电流也会相应减小；当电热层电阻增大至一定值时(如加热电池单元所需的预设值)，流经电热层的电流趋近于0，相当于电热层自身起到断电作用，因此没有电流流经的电热层不再产生热量，从而
电池加热膜对电池单元的加热温度也不会继续升高，由此，可对电池加热膜达到自动控温的作用。本技术实施例提供的电池加热膜无需通过控制电路来控制加热温度，因此可简化电池模组的内部结构，并且对加热温度的控制过程也更加简单可靠。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.为了更完整地理解本技术及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
20.图1为本技术实施例提供的电池加热膜的结构爆炸图。
21.图2为本技术实施例提供的电池加热膜的结构示意图。
22.图3为本技术实施例提供的电池加热膜的局部结构爆炸图。
23.图4为本技术实施例提供的电池模组的结构示意图。
24.图5为本技术另一实施例提供的电池模组的结构示意图。
25.10、第一导热膜；20、第二导热膜；30、电热层；50、弹性连接部；51、第一连接部；52、第二连接部；100、电池加热膜；200、电池单元；300、套带。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.二次电池在温度过低时(≤10℃)进行充电过程中可能会发生副反应，析出的产物会对电池隔膜造成穿刺风险，从而引发锂电池的热失控，因此为了避免热失控现象的发生，在电池包内部设计一种加热膜来对低温状态下的二次电池进行加热，使二次电池在合适的充电温度下进行充电，避免引起安全事故。目前，现有电池模块中的加热膜需要设置额外的温度传感器和控制电路来控制加热膜的温度，这种控制方式的可靠性较差，且造成电池模组的结构较复杂。
28.本技术实施例提供一种电池加热膜100和电池模组，以解决现有的电池加热膜100控温方式可靠性差且结构复杂的问题。以下将结合附图对其进行说明。
29.本技术实施例提供的电池加热膜100可应用于电池模组。示例性的，请参阅图1，图1为本技术实施例提供的电池加热膜100的结构爆炸图。该电池加热膜100包括：第一导热膜10和第二导热膜20，所述第一导热膜10与第二导热膜20相互叠合；电热层30，所述电热层30设于所述第一导热膜10和第二导热膜20之间，所述电热层30包括正温度系数热敏电阻材料，以使所述电热层30的电阻随着温度的升高而增大。
30.在本实施例中，第一导热膜10和第二导热膜20用通过封口胶连接以实现对电热层30的封装，第一导热膜10和第二导热膜20可采用绝缘且导热性良好的材料制成，如聚酰亚胺薄膜，柔性的第一导热膜10和第二导热膜20能够完全贴附在电芯的侧壁，适应性地，电热
层30设置为粉末状，能够被第一导热膜10与第二导热膜20柔性封装。电热层30在通电时可通过电流的热效应产生热量，并且随着外部温度的升高，电热层30的电阻也会随之增大。由于电热层30是由正温度系数热敏电阻制成，因此在电热层30通电后，能产生热量加热电池单元200；随着电芯温度的升高，电热层30电阻会增大，因此流经电热层30的电流也会减小，从而减少对电芯的加热；当温度升高至预设温度时，电热层30的电阻达到一定值，此时流经电热层30的电流趋近于0，因此电热层30会停止对电芯加热。由此，无需控制电流即可在电热层30达到预设温度后停止加热，从而既可省去对电热层30的控制电路，又可提高对电热层30温度控制过程的可靠性。
31.在使用电池加热膜100时，可将第一导热膜10抵接于电池单元200，并将电热层30通电，从而电热层30产生的热量可通过第一导热膜10传递至电池单元200。第二导热膜20可开设通孔，用过供接电插头与电热层30电连接，从而电源可通过接电插头向电热层30供电。
32.本技术实施例提供的电池加热膜100，采用正温度系数热敏电阻材料作为电热层30的发热材料，电池加热膜100通电后，电热层30可通过电流的热效应来产生热量，从而对电池单元200起到加热作用。随着电热层30外部温度，也就是电芯温度的升高，其电阻会相应增大，从而流经电热层30的电流也会相应减小；当电热层30电阻增大至一定值时(如加热电池单元200所需的预设值)，流经电热层30的电流趋近于0，相当于电热层30自身起到断电作用，因此没有电流流经的电热层30不再产生热量，从而电池加热膜100对电池单元200的加热温度也不会继续升高，由此，可对电池加热膜100达到对电芯自动控温的作用。本技术实施例提供的电池加热膜100无需通过控制电路来控制加热温度，因此可简化电池模组的内部结构，并且对加热温度的控制过程也更加简单可靠。
33.示例性的，电热层30的材料可以为陶瓷材料，具体可以是钛酸钡材料或钛酸铅材料。陶瓷材料通电后，当其温度达到加热电池单元200所需的最高温度时(如15℃至20℃)，其电阻刚好能提高到使流经的电流趋近于0；也就是说，当陶瓷材料的温度达到加热电池单元200所需的最高温度时，陶瓷材料刚好由于电阻的变化而实现断电，从而可使电热层30的温度自动稳定在对电池单元200的最高加热温度，从而更符合加热膜的最高加热温度更符合其应用环境，以进一步提高对加热膜的温度自动控制效果。
34.电池单元200通常是多个为一组进行使用，电池加热膜100的整体长度需要与多个电池单元200的总长度适配，以同时加热多个电池单元200。电池加热膜100可以是呈连续延伸的条状，也可以是由多个发热单元连接形成，在此不做限制。若电池加热膜100为连续延伸的条状，在电池使用过程中，由于电池极片厚度的变化以及单体电池内部产气，会造成单体电池表面不同程度的膨胀变形，此种变形会引起紧贴在单体电池表面的加热膜与电池脱离，甚至导致加热膜断裂，而加热膜在脱离单体电池后由于没有导热介质接触，在加热时容易出现空烧，极易引起热失控，给电池模组的使用造成极大的风险，加热膜断裂会造成电路短路，电池模组将无法继续使用，同时造成安全事故。
35.示例性的，如图2所示，图2为本技术实施例提供的电池加热膜100的结构示意图。第一导热膜10和第二导热膜20的数量为多个，多个第一导热膜10和第二导热膜20沿电池加热膜100的长度方向分布，各第一导热膜10与各第二导热膜20相互叠合，且各第一导热膜10和各第二导热膜20之间均设有电热层30。相邻两所述第一导热膜10和/或所述第二导热膜20通过弹性连接部50连接。
36.第一导热膜10可通过胶体胶接于电池单元200，弹性连接部50与电池单元200无连接关系。当电池单元200在充放电过程中膨胀时，弹性连接部50可被拉伸变形，如此，可减少电池单元200膨胀过程对第一导热膜10与电池单元200连接状态的影响，从而保证电池加热膜100与电池单元200稳定连接，以保证电池加热膜100与电池单元200之间热传导的稳定性。
37.弹性连接部50可呈弹簧状，也可呈波浪状、锯齿状或褶皱状延伸，在此不做限制，只需满足弹性连接部50具有弹性且可被拉伸变形即可。
38.示例性的，如图3所示，图3为本技术实施例提供的电池加热膜100的局部结构爆炸图。所述弹性连接部50包括连接第一连接部51和第二连接部52，所述第一连接部51弹性连接相邻两个所述第一导热膜10，所述第二连接部52弹性连接相邻两个所述第二导热膜20。电池加热膜100还可包括封口胶，封口胶将第一连接部51和第二连接部52所围合区域的开口封堵，以防止电热层30暴露。
39.第一连接部51与第一导热膜10可以是分体连接的，也可以是一体成型的；第二连接部52与第二导热膜20可以是分体连接的，也可以是一体成型的。示例性的，所述第一连接部51与所述第一导热膜10一体成型设置；所述第二连接部52与所述第二导热膜20一体成型设置。即多个第一连接部51与多个第一导热膜10是一体冲压或者裁切成型的，多个第二连接部52与多个第二导热膜20是一体冲压或者裁切成型的，从而可降低第一导热膜10和第二导热膜20的加工难度，提高电池加热膜100的加工效率。
40.示例性的，如图4所示，图4为本技术实施例提供的电池模组的结构示意图。本技术实施例还提供一种电池模组，包括电池单元200以及如上所述的电池加热膜100，所述电池加热膜100连接于所述电池单元200的侧壁。
41.电池加热膜100与电池单元200可以通过压接固定，也可以通过粘接固定，在此不做限制，只需满足电池加热膜100产生的热量可传递至电池单元200即可。示例性的，所述电池加热膜100通过双面胶贴合于所述电池单元200的侧壁；如此，既可简化电池加热膜100与电池单元200的固定方式，又可提高电池加热膜100与电池单元200的连接稳定性。
42.示例性的，如图5所示，图5为本技术另一实施例提供的电池模组的结构示意图。所述电池模组还包括套带300，所述套带300套设于所述电池加热膜100和电池单元200，以将所述电池加热膜100固定于所述电池单元200的侧壁。套带300为弹性套带300，可进一步提高电池加热膜100与电池单元200的连接稳定性。为减少电池加热膜100的热量对套带300的影响，套带300对应电池加热膜100的部分可设置隔板，由隔板抵接于电池加热膜100，从而可提高套带300在该工作环境下的结构稳定性。
43.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
44.在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。以上对本技术实施例所提供的电池加热膜进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不
应理解为对本技术的限制。

技术特征：

1.一种电池加热膜，其特征在于，包括：第一导热膜和第二导热膜，所述第一导热膜与第二导热膜相互叠合；电热层，所述电热层设于所述第一导热膜和第二导热膜之间，所述电热层包括正温度系数热敏电阻材料，以使所述电热层的电阻随着温度的升高而增大。2.根据权利要求1所述的电池加热膜，其特征在于，所述电热层设置为粉末状。3.根据权利要求1所述的电池加热膜，其特征在于，所述电热层包括钛酸钡材料。4.根据权利要求1至3任一项所述的电池加热膜，其特征在于，相邻两所述第一导热膜和/或所述第二导热膜通过弹性连接部连接。5.根据权利要求4所述的电池加热膜，其特征在于，所述弹性连接部呈波浪状、锯齿状或褶皱状延伸。6.根据权利要求4所述的电池加热膜，其特征在于，所述弹性连接部包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部弹性连接相邻两个所述第一导热膜，所述第二连接部弹性连接相邻两个所述第二导热膜。7.根据权利要求6所述的电池加热膜，其特征在于，所述第一连接部与所述第一导热膜一体成型设置；所述第二连接部与所述第二导热膜一体成型设置。8.一种电池模组，其特征在于，包括电池单元以及如权利要求1至7任一项所述的电池加热膜，所述电池加热膜连接于所述电池单元的侧壁。9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述电池加热膜胶接于所述电池单元的侧壁。10.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括套带，所述套带套设于所述电池加热膜和电池单元，以将所述电池加热膜固定于所述电池单元的侧壁。

技术总结

本申请提供一种电池加热膜及电池模组，采用正温度系数热敏电阻材料作为电热层的发热材料，电池加热膜通电后，电热层可通过电流的热效应来产生热量，从而对电池单元起到加热作用。随着电热层温度的升高，其电阻会相应增大，从而流经电热层的电流也会相应减小；当电热层电阻增大至一定值时(如加热电池单元所需的预设值)，流经电热层的电流趋近于0，相当于电热层自身起到断电作用，因此没有电流流经的电热层不再产生热量，从而电池加热膜对电池单元的加热温度也不会继续升高，由此，可对电池加热膜达到自动控温的作用。本申请实施例无需通过控制电路来控制加热温度，可简化电池模组的内部结构，并且对加热温度的控制过程也更加简单可靠。可靠。可靠。