CN112510296A - 电池组件及其加热方法、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供的一种电池组件及其加热方法、电子设备，电池组件包括电芯组件及封装件，电芯组件包括电芯主体及电连接所述电芯主体的第一极耳、第二极耳。封装件包覆于所述电芯组件的外周面，所述封装件包括第一加热层及电连接所述第一加热层的第一导电端子、第二导电端子。所述第一加热层用于对所述电芯主体加热。所述第一导电端子远离所述第一加热层的一端用于连接所述第一极耳。所述第二导电端子远离所述第一加热层的一端用于连接所述第二极耳。本申请提供了一种能够提高电池组件的充电倍率及减小电子设备的整体体积的电池组件及其加热方法、电子设备。

Description

电池组件及其加热方法、电子设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域，具体涉及一种电池组件及其加热方法、电子设备。

背景技术

电池的充电倍率受到电池温度的一定影响，例如电池低温下的充电效率较低，而且，随着人们对于电子设备的轻薄化的追求，如何能够减小电子设备的整体体积也是技术人员的研究重点。因此，如何提高电池的充电倍率及减小电子设备的整体体积，成为需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种提高电池组件的充电倍率及减小电子设备的整体体积的电池组件及其加热方法、电子设备。

第一方面，本申请实施例提供的一种电池组件，包括：电芯组件，包括电芯主体及电连接所述电芯主体的第一极耳、第二极耳；及封装件，包覆于所述电芯组件的外周面，所述封装件包括第一加热层及电连接所述第一加热层的第一导电端子、第二导电端子，所述第一加热层用于对所述电芯主体加热，所述第一导电端子远离所述第一加热层的一端用于连接所述第一极耳，所述第二导电端子远离所述第一加热层的一端用于连接所述第二极耳。

第二方面，本申请实施例提供的一种电子设备，包括所述的电池组件。

第三方面，本申请实施例提供了一种电池组件的加热方法，所述电池组件包括电芯组件、封装件、温度传感器及控制器，所述封装件包覆于所述电芯组件的外周面，所述封装件包括第一加热层；所述温度传感器用于检测所述电芯主体的温度；所述方法包括：

获取所述温度传感器的检测温度；

根据所述检测温度在第一加热模式、第二加热模式及第三加热模式中确定目标加热模式，并控制所述第一加热层以目标加热模式进行加热；所述第一加热模式为从低温区间加热至快充温度区间；所述第二加热模式为从低温区间加热至高倍率温度；所述第三加热模式为从快充温度区间加热至高倍率温度区间，其中，所述快充温度区间的最小温度值大于所述低温区间的最大温度值；所述高倍率温度区间的最小温度值大于所述快充温度区间的最大温度值。

本实施例提供的电池组件，通过在封装件内的设计第一加热层，该第一加热层对电芯组件进行加热，提高电池组件的充电倍率，第一加热层是对于封装件内部结构的改进，而不影响电芯组件的内部结构，所以不对电芯组件的体积、内部的电化学反应产生影响；另外，第一加热层的第一导电端子用于与电芯组件的第一极耳电连接，第一加热层的第二导电端子用于与电芯组件的第二极耳电连接，以使加热回路可与充电回路的部分支路相复用，提高电子线路的集成度，减小电池组件的整体体积。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2是图1提供的电子设备的结构分解示意图；

图3是图1提供的一种电池组件的透视结构示意图；

图4是图1提供的一种电池组件的剖面结构示意图；

图5是图4提供的电池组件的电路结构示意图；

图6是图5提供的电池组件在第一种加热模式下的电路结构示意图；

图7是图5提供的电池组件在充电模式下的电路结构示意图；

图8是图5提供的电池组件在第二种加热模式下的电路结构示意图；

图9是图3提供的另一种封装件的局部剖面结构示意图；

图10是图9提供的封装件的电路结构示意图；

图11是图10提供的封装件的电路结构在一种加热状态下的结构示意图；

图12是图3提供的另一种电池组件的剖面结构示意图；

图13是图12提供的电池组件的第一加热层与第三加热层的电路结构示意图；

图14是图12提供的电池组件的第一加热层、第二加热层与第三加热层的电路结构示意图；

图15是图14提供的电池组件的电路结构在第一种加热状态下的结构示意图；

图16是图14提供的电池组件的电路结构在第二种加热状态下的结构示意图；

图17是图14提供的电池组件的电路结构在第三种加热状态下的结构示意图；

图18是本申请实施例提供的一种电池组件的加热方法的流程图；

图19是容量为5mAh的电芯组件在常温25℃下以0.7C充电和加热到50℃后以1.5C倍率充电的曲线图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请所列举的实施例之间可以适当的相互结合。

请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种电子设备100的结构示意图。电子设备100可以为电话、电视、平板电脑、手机、照相机、个人计算机、笔记本电脑、可穿戴设备、电动汽车、飞机等可充电设备。请参照图1，本申请中以电子设备100为手机为例进行说明，本领域技术人员可以根据本实施例的技术手段容易想到对于其他的可充电设备进行结构设计，以实现提高充电效率。

请参照图2，本申请提供的电子设备100包括电池组件10。本实施例中，电子设备100为手机。电子设备100还包括显示屏20、中框30及后盖40。显示屏20、中框30及后盖40依次固定连接。电池组件10设于中框30。电池组件10用于为显示屏20及设于中框30上的主板等器件进行供电。

电池组件10包括但不限于为锂离子电池、锂金属电池、锂-聚合物电池、铅-酸电池、镍-金属氢化物电池、镍-锰-钴电池、锂-硫电池、锂-空气电池、镍氢电池、锂离子电池、铁电池、纳米电池等所有固态电池。本申请实施例以电池组件10为锂离子电池为例进行说明，本领域技术人员可以根据本实施例的技术手段容易想到对于其他种类的电池进行结构设计。

本申请对于电池组件10的形状不做具体的限定。电池组件10可呈柱状形式、袋状形式、弧状形式、软包方状、圆柱形式、菱柱形式或异形等。

请参照图3，本实施例中，电池组件10包括电芯组件1及电连接电芯组件1的第一电极端60、第二电极端70。第一电极端60为正极，且第二电极端70为负极；或者，第一电极端60为负极，且第二电极端70为正极。第一电极端60和第二电极端70用于输入对电芯组件1充电的充电电流和输出电芯组件1的放电电流。

可选的，第一电极端60、第二电极端70可设于柔性电路板中，并通过柔性电路板的引线接口电连接于主板上的电池对接接口，进而电连接至中框30上的USB充电接口50(请参阅图2)或对电子设备100内的器件进行放电。

可选的，第一电极端60、第二电极端70相间隔地设于电芯组件1外壳的表面，以裸露的形式存在，第一电极端60、第二电极端70分别与电池仓内的正负极端子电连接，进而电连接至中框30上的USB充电接口50(请参阅图2)或对电子设备100内的器件进行放电。

请参照图3，电芯组件1包括电芯主体11、第一极耳12、第二极耳13、保护电路14(也称为管理电路)及封装件15。

可选的，请参照图4，电芯主体11包括第一极片111、第二极片112、隔膜113及电解液114。

其中，第一极片111为正极极片，第二极片112为负极极片；或者，第一极片111为负极极片，第二极片112为正极极片。本实施例中，第一极片111为正极极片，第二极片112为负极极片。具体的，第一极片111包括正极集流体及设于正极集流体上的正极材料。举例而言，正极集流体为厚度10-20微米的铝箔。正极材料包括电极电势较高、结构稳定的具有嵌锂能力的层状或尖晶石结构的过渡金属氧化物或聚阴离子型化合物，如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。正极材料还包括炭黑及粘合剂。粘合剂可以为聚偏氟乙烯(PVDF)。隔膜113间隔设于第一极片111与第二极片112之间，用于防止第一极片111与第二极片112直接接触。隔膜113是一种经特殊成型的高分子薄膜，隔膜113有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能通过。隔膜113的材质包括但不限于聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或它们的复合膜。复合膜例如为PP/PE/PP三层隔膜113。电解液114设于第一极片111与第二极片112之间，以使第一极片111消耗电子，第二极片112产生电子。

本申请对于电芯主体11的种类不做具体的限定，电芯主体11可形成叠片式的电芯，即第一极片111、隔膜113、第二极片112、隔膜113、第一极片111、隔膜113、第二极片112……依次设置，也可以形成绕卷式的电芯，即第一极片111、隔膜113、第二极片112叠层设置后卷绕设置。

请参阅图4，第一极耳12为正极极耳，第一极耳12电连接第一极片111。其连接方式包括但不限于一体成型、焊接、导电胶粘接等方式。第二极耳13为负极极耳，第二极耳13电连接第二极片112。其连接方式包括但不限于一体成型、焊接、导电胶粘接等方式。在电池组件10充电过程中，第一极耳12电连接电池组件10的第一电极端60或形成电池组件10的第一电极端60，第二极耳13电连接电池组件10的第二电极端70或形成电池组件10的第二电极端70。本实施例中，第一极耳12电连接电池组件10的第一电极端60，第二极耳13电连接电池组件10的第二电极端70。

请参阅图4，封装件15包覆于电芯组件1的外周面。封装件15是用于将第一极片111、第二极片112、隔膜113及电解液114封装起来的结构。可以理解的，封装件15包括但不限于为可形变结构或不可形变结构。封装件15的初始基材为薄片结构。封装件15在冲压时可形变形成收容槽，可将第一极片111、第二极片112、隔膜113设于该收容槽，然后将封装件15包覆于电芯主体11的外周面，压紧封装件15与电芯主体11，密封封装件15的边缘，以使封装件15紧密包覆于电芯主体11，减小电池组件10的封装体积。

请参阅图4及图5，封装件15包括第一加热层151及电连接第一加热层151的第一导电端子152、第二导电端子153。第一加热层151用于对电芯主体11加热。第一导电端子152和第二导电端子153分别接通加热供电电源的两极，以使第一导电端子152、第一加热层151、第二导电端子153形成的加热回路有电流流通时，第一加热层151产生热量，由于第一加热层151设于封装件15内，封装件15包覆于电芯组件1的外周面，所以第一加热层151用于对电芯组件1加热。本申请通过对封装件15设置第一加热层151，该第一加热层151靠近电芯组件1且包围电芯组件1，所以能够对电芯组件1进行均匀加热，且加热的热量能够快速地传导至电芯组件1，提高了热传导效率。

本实施例中，封装件15为多层结构压合形成复合膜层，其中，多层结构中包括至少一层的第一加热层151，其他的层结构在后续进行举例说明。其中，第一加热层151的材质包括但不限于为电加热材料。即第一加热层151为导电材质。电加热材料包括但不限于为石墨、镍、铝、铜、不锈钢、正温度系数加热电阻(Positive Temperature Coefficient，PTC)、合金等中的一种或多种；或者，电加热材料的材质包括上述材料外复合一层或多层高分子薄膜组成多层复合材料。其中，第一加热层151为封装件15本身的结构，也可以为增加在封装件15内的结构。在其他实施方式中，封装件15可为单层膜层，该单层膜层为第一加热层151。

本实施例中，第一导电端子152远离第一加热层151的一端用于连接第一极耳12，第二导电端子153远离第一加热层151的一端用于连接第二极耳13。具体的，第一导电端子152的一端电连接第一加热层151，另一端沿远离第一加热层151的方向延伸。第一导电端子152的另一端电连接第一极耳12。具体的连接方式包括但不限于为第一导电端子152与第一极耳12通过焊接、热压成型等方式固定连接。在其他实施方式中，第一加热层151的第一导电端子152可与第一极耳12通过导电线、导电胶等电连接。如此，第一加热层151的加热回路与电芯组件1的充电回路至少部分可复用，在实现第一加热层151对电芯组件1进行加热的同时，还能够减少加热回路所占据的面积，减小电池组件10的整体体积。

请参阅图4及图5，第一极耳12的一端设于封装件15内并电连接第一极片111，第一极耳12的另一端伸出封装件15外，并电连接至电池组件10的第一电极端60。第一导电端子152电连接于第一极耳12伸出封装件15的一端。第一导电端子152电连接第一电极端60(请参阅图3)。

请参阅图4，第二极耳13的一端设于封装件15内并电连接第二极片112，第二极耳13的另一端伸出封装件15外，并电连接至电池组件10的第二电极端70(请参阅图3)。第二导电端子153远离第一加热层151的一端用于连接第二极耳13，具体的，第二导电端子153远离第一加热层151的一端可通过开关电连接第二极耳13。由于第一加热层151为导电材质，当第二极耳13无需与第一加热层151进行电连接时，第二极耳13与封装件15之间或者与第一加热层151之间可设有绝缘胶154进行封接。

可选的，第一导电端子152与第一极耳12的位置相对或不相对，第二导电端子153与第二极耳13的位置相对或不相对，本申请对此不做限定。

本实施例提供的电池组件10，通过在封装件15内的设计第一加热层151，该第一加热层151对电芯组件1进行加热，可快速提高电芯主体11内部的温度，进而提高电芯组件1内部的电化学反应速度，从而提高电池组件10的充电倍率，第一加热层151是对于封装件15内部结构的改进，而不影响电芯组件1的内部结构，所以不对电芯组件1的体积、内部的电化学反应产生影响；另外，第一加热层151的第一导电端子152与电芯组件1的第一极耳12电连接，第二导电端子153远离第一加热层151的一端可与电芯组件1的第二极耳13电连接，以使加热回路可与充电回路的部分支路相复用，提高电子线路的集成度，减小电池组件10的整体体积。

可以理解的，由于加热层位于电池组件10内，本实施例提供的电池组件10为自加热电池。

在一实施方式中，请参阅图4，封装件15为铝塑膜，可使得电池组件10具有较高的阻氧、防潮、抗穿刺等特点。铝塑膜包括依次层叠设置的保护层155、第一胶层(未图示)、铝箔(参考图5中151)、第二胶层(未图示)、基底层156。基底层156靠近电芯主体11。其中，保护层155的材质包括但不限于尼龙。保护层155用于提高电池组件10的耐磨性和防止表面划伤。铝箔用于反射热、屏蔽电磁波。基底层156具有较好的耐高温性能，用于铝塑膜与极耳的热封装。

第一加热层151为铝箔。第一导电端子152和第二导电端子153为设于第一加热层151上的两个导电端子。

本实施方式利用铝塑膜中的铝箔在通电时产生热量的能力，将铝塑膜中的铝箔设计为对电芯组件1进行加热的第一加热层151，对铝箔的结构进行改进，设计两个导电端子，分别形成第一导电端子152和第二导电端子153；无需额外设置第一加热层151，即无需对铝塑膜的层级结构进行大的改造，节省成本和工序，还可减小铝塑膜的厚度。本实施方式充分利用了铝塑膜中的铝箔，使其不仅仅具有反射热、屏蔽电磁波的作用，还具有对电芯组件1进行加热的作用，在增加电池组件10的功能的同时不额外增加电池组件10的体积，促进电池组件10的小型化。

当然，在其他实施方式中，第一加热层151可为额外设置于铝塑膜内的膜层。具体的，第一加热层151可设于保护层155背离基底层156的一侧、或者设于保护层155与第一胶层之间、或者设于第一胶层与铝箔之间、或者设于铝箔与第二胶层之间、或者设于第二胶层与基底层156之间、或者设于基底层156背离第二胶层的一侧等中的至少一者。可选的，第一加热层151还可嵌设于保护层155、第一胶层、铝箔、第二胶层、基底层156中的至少一者内。可以理解的，第一加热层151的数量可以为一个或多个。

在一实施方式中，请参阅图4及图5，电池组件10还包括第一开关161及第二开关162。第一开关161电连接于第二电极端70与第二极耳13之间。第二开关162电连接于第二电极端70与第二导电端子153之间。换言之，第二极耳13和第二导电端子153分别通过第一开关161和第二开关162后汇合并连接至第二电极端70。

本申请对于第二极耳13与第二电极端70的电连接关系进行了改进，在第二极耳13与第二电极端70设置第一开关161，第一开关161为控制充电回路导通与断开的开关；并在第二电极端70与第二导电端子153之间设置第二开关162，第二开关162为控制加热回路导通与断开的开关，以便于后续对于电芯组件1的充电模式和第一加热层151的加热模式进行控制。

进一步地，电池组件10还包括控制器(未图示)。控制器用于在加热模式下控制第二开关162导通及控制第一开关161断开；及用于在充电模式下控制第一开关161导通及第二开关162断开。控制器还用于在加热充电模式下控制第一开关161及第二开关162皆导通。其中，加热模式为控制器控制第一加热层151加热的模式。其中，加热模式包括第一种加热模式和第二种加热模式，其中，第一种加热模式为外电源对第一加热层151供电，第二种加热模式为电芯组件1对第一加热层151供电。充电模式为控制器控制电芯组件1充电的模式。加热充电模式为电芯组件1充电的同时第一加热层151加热的模式。

具体的，控制器可设于保护板上，并与充电保护电路14电连接。

在一种可能的实施方式中，请参阅图6，第一加热层151通过充电接口电连接至外部电源，控制器在第一种加热模式下控制第二开关162导通且第一开关161断开，此时，第一加热层151对电芯组件1加热，且电芯组件1不充电。此应用情形可用于在极低温情况下，电芯组件1内部的电化学反应在极低温下的反应速率低，导致电池组件10无法以正常的快速充电倍率充电，如此，可将电子设备100接通至电源，控制器控制第一加热层151对电芯组件1进行加热，以使电池组件10进入自加热的加热模式。

请参阅图7，当电芯组件1的温度达到快充温度区间(例如，10～45℃)时，可控制第二开关162导通，以使电芯组件1开始充电，由于此时电芯组件1的温度已经达到快充温度区间，所以电芯组件1此时能够以快速充电倍率充电，此时，可控制第二开关162断开，第一加热层151停止对电芯组件1加热，以使电池组件10进入充电模式。或者，继续对电芯组件1加热，以使电池组件10进入充电加热模式。

具体的，由于电芯组件1的温度已位于快充温度区间，在快速充电倍率下充电，电芯组件1充电的同时也会产生一定的热量，使得电芯组件1保持在快充温度区间中以快速充电倍率充电，且电芯组件1可快速地充电至饱和，所以控制器可控制第一加热层151加热至快充温度区间后停止对电芯组件1进行加热，以节省电能。

具体的，由于电芯组件1的充电倍率与温度相关，当电芯组件1的温度已达到快充温度区间时，可控制电芯组件1充电的同时，还使得第一加热层151继续对电芯组件1进行加热，以使电芯组件1以高充电倍率(例如高充电倍率超出额定充电倍率)进行充电，进一步地提高电池组件10的充电倍率。

通过控制器控制第一开关161、第二开关162的断开和导通，以控制第一加热层151对电芯组件1的加热，和控制电芯组件1的充电，以使电芯组件1在适合的温度区间进行快速充电倍率充电或高倍率充电，提高电芯组件1的充电速度。

请参阅图8，电池组件10还包括隔离电路170。隔离电路170电连接于第二电极端70与第二导电端子153之间。隔离电路170用于在加热充电模式下将电芯组件1与第一加热层151隔离。具体的，隔离电路170用于在加热充电模式下对电芯组件1的电流与第一加热层151的电流进行隔离，以使电芯组件1与第一加热层151之间形成相互独立的并联支路。

具体的，隔离电路170包括至少一个隔离电阻171及第三开关163。具体的，隔离电路170包括一个隔离电阻171，或者包括多个隔离电阻171的组合，或者包括隔离电阻171及其他隔离器件的组合等等。第三开关163的数量可以为一个或多个，在此不做限定。

本实施例以隔离电阻171、第三开关163的数量皆为一个进行举例说明。隔离电阻171的一端电连接第二电极端70。隔离电阻171的另一端电连接第三开关163的一端。第三开关163的另一端电连接第二导电端子153。

控制器用于在加热模式下控制第二开关162导通或第三开关163导通。

具体的，当电池组件10的第一电极端60和第二电极端70接通外电源时，控制器可在第一种加热模式下控制第二开关162导通且第三开关163断开，此时，第一加热层151接通外电源。

请参阅图8，当电池组件10的第一电极端60和第二电极端70未接通外电源时，控制器可在第二种加热模式下控制第三开关163导通且第二开关162断开，同时第一开关161导通；此时，第一极耳12电连接第一导电端子152，第二极耳13电连接第二导电端子153，此时，电芯组件1对第一加热层151进行供电，第一加热层151对电芯组件1进行加热。此实施方式可应用于在低温场景下，电芯组件1在接通外电源时对电芯组件1进行预先加热，如此，使得电芯组件1在接通外电源时处于快充温度区间，如此，可使电芯组件1快速充电。此实施方式还可用于在低温下电芯组件1的放电速率不稳定，电芯组件1对第一加热层151进行供电，第一加热层151对电芯组件1进行加热，以提高电芯组件1的放电速率的稳定性。

进一步地，电池组件10还包括温度传感器(未图示)。温度传感器设于封装件15内。本申请对于温度传感器的具***置不做具体的限定。温度传感器可设于保护板上或电芯主体11内部。所述温度传感器电连接所述控制器，所述控制器用于根据所述温度传感器的温度检测值控制第一加热层151进入所述加热模式。

具体的，温度传感器用于检测电芯主体11的温度，并将温度转化成电信号发送至控制器。控制器接收温度传感器的温度，以实时监测电芯主体11的温度，以便于在电芯主体11在充电前或充电过程中，电芯主体11的温度低于快速充电区间时，控制第一加热层151对电芯组件1进行加热；还便于在第一加热层151对电芯组件1加热到较高温度时，停止第一加热层151对电芯组件1进行加热。

请参阅图9，封装件15还包括第二加热层158。第二加热层158设于保护层155内；或者，第二加热层158设于保护层155与第一胶层之间；或者，第二加热层158设于基底层156与第二胶层之间；或者。第二加热层158设于基底层156内；或者，第二加热层158设于保护层155背离第一胶层的一侧；或者，第二加热层158设于基底层156背离第二胶层的一侧。

第二加热层158的材质包括但不限于为石墨、镍、铝、铜、不锈钢、正温度系数加热电阻(Positive Temperature Coefficient，PTC)、合金等中的一种或多种；或者，电加热材料的材质包括上述材料外复合一层或多层高分子薄膜组成多层复合材料。第二加热层158的形状包括但不限于为电热丝、电热片等。

可选的，第二加热层158的形状可为丝状、网状或线条状等。由于第一加热层151需考虑到屏蔽性能等，所以第一加热层151的材质、形状受到一定的限制，从而使得第一加热层151的加热效率有一定的影响。本实施方式通过设置第二加热层158，第二加热层158的材质可设置为电产热效率较高的材质，通过对第二加热层158的形状进行设计，以使第二加热层158在有效的面积内的加热阻值相对较大，以使第二加热层158从结构上电产热效率较高，进而提高第二加热层158的产热效率。

可选的，第二加热层158可包覆于电芯组件1的局部或全部外周面。

在一实施方式中，请参阅图10，封装件15还包括电连接第二加热层158的第三导电端子158a和第四导电端子158b。第三导电端子158a电连接第二导电端子153。电池组件10还包括第四开关164。第四开关164电连接于第二电极端70与第四导电端子158b之间。第二开关162连接于第四开关164未连接第四导电端子158b的一端与第三导电端子158a之间。

可选的，第三导电端子158a与第二导电端子153的位置相对或不相对，第四导电端子158b与第二电极端70的位置相对或不相对，本申请对此不做限定。

请参阅图11，控制器控制第二开关162断开、第四开关164导通，此时，第一加热层151与第二加热层158串联，如此，增加封装件15的加热电阻，提高封装件15在较小电流下的加热效率，在较小的电流下较快地加热到较高的温度，提高封装件15的加热效率。

当然，在其他实施方式中，控制器控制第二开关162导通和第四开关164断开，此时，第一加热层151对电芯组件1进行加热，此方式可适用于相对较低加热速率的场景中。

可选的，在电芯组件1处于低温下充电时，控制器控制第二开关162断开、第四开关164导通，以使封装件15的加热效率较高，电芯组件1的温度以极快的速度上升至快充温度区间，当电芯组件1的温度达到快充温度区间之后，控制器可控制第二开关162导通及第四开关164断开，使得封装件15的加热效率相对较慢，以使电芯组件1的温度维持在快充温度区间。

在一种可能的实施方式中，请参阅图12，电池组件10还包括易撕贴18。易撕贴18包括基底膜181、设于基底膜181内的第三加热层182及设于基底膜181表面的第三胶层(未图示)。第三胶层粘接封装件15的外表面。

具体的，易撕贴18是电池组件10上用于方便从电池仓中取出电池组件10的提拉贴纸。易撕贴18贴合于电池组件10的外周面。本申请设计易撕贴18的基底膜181内嵌设有第三加热层182。第三加热层182的材质包括但不限于为石墨、镍、铝、铜、不锈钢、正温度系数加热电阻(Positive Temperature Coefficient，PTC)、合金等中的一种或多种；或者，电加热材料的材质包括上述材料外复合一层或多层高分子薄膜组成多层复合材料。第三加热层182的形状包括但不限于为电热丝、电热片等。本实施例中，第三加热层182的形状为电热丝，以使易撕贴18的膜厚较小，能够较好地贴附于电池组件10的表面。

可选的，第三加热层182可设于电池组件10的全部或局部外周面。

通过在易撕贴18内设置易撕贴18，以增加易撕贴18的功能，提高易撕贴18的利用率，在增设第三加热层182、提高电池组件10的加热效率的同时还有效地节省了空间。

请参阅图13及图14，第三加热层182包括第五导电端子182a、第六导电端子182b及第五开关165。第五导电端子182a的一端电连接第一极耳12或第一电极端60。第五开关165电连接于第六导电端子182b与第二电极端70之间。

在一实施方式中，请参阅图15，控制器可控制第二开关162断开、第四开关164断开、第五开关165导通，以使第三加热层182单独对于电芯组件1加热。此实施方式可用于对电芯组件1的加热速率要求相对较低的场景。

此外，由于易撕贴18是有可能与电芯主体11分离的，所以易撕贴18的第三加热层182与铝塑膜的第一加热层151、第二加热层158为并联方式，以使易撕贴18与电芯主体11分离之后也不影响铝塑膜的加热电路。

进一步地，第三加热层182可通过导电通孔电连接第一加热层151。具体的，第五导电端子182a通过导电通孔电连接第一加热层151，第六导电端子182b通过第五开关165电连接第二电极端70。

在一实施方式中，请参阅图16，电池组件10包括第一加热层151、第二加热层158、第三加热层182。在低温下对电芯组件1进行快速加热，控制器控制第二开关162断开、第四开关164导通、第五开关165断开，此时第一加热层151与第二加热层158串联，加热电阻较大，可控制第一加热层151和第二加热层158对电芯组件1快速加热，电芯组件1的温度可快速升高到快充温度区间，以便于电池组件10能够快速充电。

请参阅图17，在电芯组件1的温度达到快充温度区间后，控制器控制第四开关164断开、第二开关162导通、第五开关165断开，此时，第一加热层151对电芯组件1进行加热，相较于第一加热层151、第二加热层158同时加热，此阶段加热速率相对较慢，以使电芯组件1的维持在快充温度区间，以便于电池组件10能够维持快速充电。

请参阅图15，随着电芯组件1的温度进一步地升高，控制器控制第二开关162断开、第四开关164断开、第五开关165导通，以使第三加热层182对电芯组件1进行加热，如此，可控制电芯组件1的温度保温或缓慢加热，以便于电池组件10能够维持快速充电。

以上控制器通过控制第二开关162、第四开关164、第五开关165可选择加热电阻的大小，调节加热阻值，以在不同的加热温度区间选择不同的加热阻值，形成不同的加热速率，可控制电芯组件1快速升高到快充温度，还使得在达到快充温度之后的温度不在升高太快，并维持在快充温度，以使电芯组件1具有较快的充电倍率。

在其他实施方式中，可以在电池组件10外包覆一层加热膜，加热膜为内置有加热元器件的超薄膜，然后用胶粘的方式附着在电池组件10的外表面。加热元器件为电加热元件。加热膜的膜厚小于0.1mm。加热膜的一个导电端子与电池组件10的第一极耳12电连接，加热膜的另一个导电端子与开关连接后再与电池组件10的第二极耳13进行汇合。开始充电时，若电池组件10的温度处于较低温度，即小于快充温度区间的最小值时，使加热膜连通外电源或电芯组件1，让电流通过整个加热膜，让电流回路产生热量使电池组件10温度上升到快充温度区间后再开始正常的快充模式。

可以理解的，本申请的各个实施方式可以适应性地结合。

请参阅图18，本申请实施例还提供了一种电池组件10的加热方法。该加热方法可用于上述任意一种实施方式所述的电池组件10。加热方法包括以下的步骤。

110：获取温度传感器的检测温度。

120：根据检测温度在第一加热模式、第二加热模式及第三加热模式中确定目标加热模式，并控制第一加热层151以目标加热模式进行加热；第一加热模式为从低温区间加热至快充温度区间；第二加热模式为从低温区间加热至高倍率温度；第三加热模式为从快充温度区间加热至高倍率温度区间。其中，所述快充温度区间的最小温度值大于所述低温区间的最大温度值；所述高倍率温度区间的最小温度值大于所述快充温度区间的最大温度值。

具体的，低温区间为小于10℃。快充温度区间为10～45℃，不包括10℃，且包括45℃；高倍率温度区间为45℃～60℃，不包括45℃，且包括60℃。

对于充电倍率而言，电芯组件1在低温区间内的充电倍率小于额定快充倍率，电芯组件1在快充温度区间内的充电倍率为额定快充倍率，电芯组件1在高倍率温度区间内的充电倍率大于额定快充倍率。

具体的，检测所述检测温度是否小于或等于低温区间的最小值。若检测结果为是，则确定第一加热模式或第二加热模式为目标加热模式。

当开始充电时，若电池组件10的温度小于快充温度区间的最小值，即电池组件10的温度处于低温区间时，控制器确定目标加热模式为第一加热模式或第二加热模式。

可选的，控制器控制第一加热层151接通外电源，以使第一加热层151对电芯组件1加热至温度上升为快充温度区间后控制第一加热层151停止对电芯组件1加热或对电芯组件1以慢速加热。

结合上述具有第一加热层151、第二加热层158和第三加热层182的电池组件10的实施方式，控制器控制第一加热层151、第二加热层158对电芯组件1加热至温度上升为快充温度区间后控制第三加热层182单独对电芯组件1进行加热。或者，控制器控制第一加热层151、第二加热层158对电芯组件1加热至温度上升为快充温度区间后控制第一加热层151单独对电芯组件1进行加热。或者，控制器控制第一加热层151、第二加热层158对电芯组件1加热至温度上升为快充温度区间后控制第一加热层151、第三加热层182对电芯组件1进行加热。

可选的，控制器控制第一加热层151对电芯组件1加热至温度上升为高倍率温度区间后控制第一加热层151停止对电芯组件1加热或对电芯组件1以慢速加热。

结合上述具有第一加热层151、第二加热层158和第三加热层182的电池组件10的实施方式，控制器控制第一加热层151、第二加热层158对电芯组件1加热至温度上升为高倍率温度区间后控制第三加热层182单独对电芯组件1进行加热。或者，控制器控制第一加热层151、第二加热层158对电芯组件1加热至温度上升为高倍率温度区间后控制第一加热层151单独对电芯组件1进行加热。或者，控制器控制第一加热层151、第二加热层158对电芯组件1加热至温度上升为高倍率温度区间后控制第一加热层151、第三加热层182对电芯组件1进行加热。

若检测结果为否，则检测所述检测温度是否小于或等于高倍率温度区间的最小值，若检测结果为是，则确定第三加热模式为目标加热模式。

当电池组件10的温度已经位于快充温度区间内时，控制器控制第一加热层151接通外电源，以使第一加热层151对电芯组件1加热至温度上升到更高的温度区间，然后让电芯组件1进行充电，此时电芯组件1能够以更大的充电倍率进行充电。比如在室温下电芯组件1正常快充为1.5C，加热到50℃后开始3C快充模式；此种模式下，加热温度不能超过电池可以存储的温度上限，比如电池可存储温度为60℃，则加热温度不能超过该温度。

请参阅图19，图19是0.7C电芯组件11容量为5mAh在常温25℃下以0.7C充电和加热到50℃后以1.5C倍率充电的曲线图。从图中可以看出常温满充时间为155min。而加热后提升倍率充电时间缩短至88min。可见加热后电池的充电速度可以大幅度提升。

本申请对于电池组件10进行结构改进和通过对电池组件10所述加热方法改进，控制电池组件10进入自加热模式。如此。在低温时唤醒电芯组件1内部的电化学反应速度，在正常充电温度时可提高电芯组件1内部的电化学反应速度，皆可极大地提高电芯组件1的充电倍率。通过使电池组件10的封装件15进行加热，使电池组件10内部加热到目标充电温度，再利用对应的充电电流进行充电。一方面可以提升电池组件10在低温下的充电倍率，同时还可以突破电池组件10设计的额定充电倍率，大幅度提升电池组件10的充电倍率。

以上所述是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (15)

1.一种电池组件，其特征在于，包括：

电芯组件，包括电芯主体及电连接所述电芯主体的第一极耳、第二极耳；及

封装件，包覆于所述电芯组件的外周面，所述封装件包括第一加热层及电连接所述第一加热层的第一导电端子、第二导电端子，所述第一加热层用于对所述电芯主体加热，所述第一导电端子远离所述第一加热层的一端用于连接所述第一极耳，所述第二导电端子远离所述第一加热层的一端用于连接所述第二极耳。

2.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述封装件为铝塑膜，所述第一加热层为铝箔。

3.如权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述电池组件还包括第一电极端、第二电极端、第一开关及第二开关，所述第一电极端、所述第二电极端用于输入对所述电芯组件充电的充电电流、输入对所述第一加热层的加热电流和输出所述电芯组件的放电电流；所述第一极耳电连接所述第一电极端，所述第一开关电连接于所述第二电极端与所述第二极耳之间，所述第二开关电连接于所述第二电极端与所述第二导电端子之间。

4.如权利要求3所述的电池组件，其特征在于，所述电池组件还包括控制器，所述控制器用于在加热模式下控制所述第二开关导通及控制所述第一开关断开；所述控制器还用于在充电模式下控制所述第一开关导通及所述第二开关断开；所述控制器还用于在所述加热充电模式下控制所述第一开关及所述第二开关皆导通。

5.如权利要求4所述的电池组件，其特征在于，所述电池组件还包括隔离电路，所述隔离电路电连接于所述第二电极端与所述第二导电端子之间，所述隔离电路用于在所述加热充电模式下将所述电芯组件的电流与所述第一加热层的电流隔离。

6.如权利要求5所述的电池组件，其特征在于，所述隔离电路包括至少一个隔离电阻及第三开关，所述隔离电阻的一端电连接所述第二电极端，所述隔离电阻的另一端电连接所述第三开关，所述第三开关的另一端电连接所述第二导电端子；所述控制器用于在所述加热充电模式下控制所述第三开关导通及所述第二开关断开。

7.如权利要求4所述的电池组件，其特征在于，所述电池组件还包括温度传感器，所述温度传感器设于所述封装件内，所述温度传感器用于检测所述电芯主体的温度，所述温度传感器电连接所述控制器，所述控制器用于根据所述温度传感器的温度检测值控制所述第一加热层进入所述加热模式。

8.如权利要求3所述的电池组件，其特征在于，所述封装件还包括依次层叠设置的保护层、第一胶层、所述第一加热层、第二胶层及基底层，所述封装件还包括第二加热层，所述第二加热层设于所述保护层内；或者，所述第二加热层设于所述保护层与所述第一胶层之间；或者，所述第二加热层设于所述基底层与所述第二胶层之间；或者，所述第二加热层设于所述基底层内；或者，所述第二加热层设于所述保护层背离所述第一胶层的一侧；或者，所述第二加热层设于所述基底层背离所述第二胶层的一侧。

9.如权利要求8所述的电池组件，其特征在于，所述封装件还包括电连接所述第二加热层的第三导电端子和第四导电端子，所述第三导电端子电连接所述第二导电端子，所述电池组件还包括第四开关，所述第四开关电连接于所述第二电极端与所述第四导电端子之间。

10.如权利要求3所述的电池组件，其特征在于，所述电池组件还包括易撕贴，所述易撕贴包括基底膜、设于所述基底膜内的第三加热层及设于所述基底膜表面的第三胶层，所述第三胶层粘接所述封装件的外表面。

11.如权利要求10所述的电池组件，其特征在于，所述第三加热层包括第五导电端子、第六导电端子及第五开关，所述第五导电端子的一端电连接所述第一极耳，所述第五开关电连接于所述第六导电端子与所述第二电极端之间。

12.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1～11任意一项所述的电池组件。

13.一种电池组件的加热方法，其特征在于，所述电池组件包括电芯组件、封装件、温度传感器及控制器，所述封装件包覆于所述电芯组件的外周面，所述封装件包括第一加热层；所述温度传感器用于检测所述电芯主体的温度；所述方法包括：

获取所述温度传感器的检测温度；

根据所述检测温度在第一加热模式、第二加热模式及第三加热模式中确定目标加热模式，并控制所述第一加热层以目标加热模式进行加热；所述第一加热模式为从低温区间加热至快充温度区间；所述第二加热模式为从低温区间加热至高倍率温度；所述第三加热模式为从快充温度区间加热至高倍率温度区间，其中，所述快充温度区间的最小温度值大于所述低温区间的最大温度值；所述高倍率温度区间的最小温度值大于所述快充温度区间的最大温度值。

14.如权利要求13所述的电池组件的加热方法，其特征在于，所述根据所述检测温度在第一加热模式、第二加热模式及第三加热模式中确定目标加热模式，并控制所述第一加热层以目标加热模式进行加热，包括：

检测所述检测温度是否小于或等于低温区间的最小值，若检测结果为是，则确定第一加热模式或第二加热模式为目标加热模式，所述第一加热模式为从低温区间加热至快充温度区间；所述第二加热模式为从低温区间加热至高倍率温度；

若检测结果为否，则确定第三加热模式为目标加热模式，所述第三加热模式为从所述快充温度区间加热至所述高倍率温度区间；其中，所述快充温度区间的最小温度值大于所述低温区间的最大温度值；所述高倍率温度区间的最小温度值大于所述快充温度区间的最大温度值。

15.如权利要求13所述的电池组件的加热方法，其特征在于，所述低温区间为小于10℃，所述快充温度区间为10～45℃；所述高倍率温度区间为45℃～60℃。

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