CN206349469U - 加热膜及电池模组 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及电池热管理技术领域。本实用新型实施例提供一种加热膜及电池模组，所述加热膜包括膜本体及设置于所述膜本体内的加热丝。所述膜本体分为第一膜本体区域及第二膜本体区域，所述第二膜本体区域将所述第一膜本体区域包围。所述第二膜本体区域中设置的加热丝在单位面积上产生的热量比所述第一膜本体区域中设置的加热丝在单位面积上产生的热量大。与现有的加热膜相比，这种加热膜能够针对不同区域提供不同热量，避免电池模组周边的单体电池与中间的单体电池出现温差。

Description

加热膜及电池模组
技术领域
本实用新型涉及电池热管理技术领域，具体而言，涉及一种加热膜及电池模组。
背景技术
电池模组作为电动汽车上的主要储能元件，是电动汽车的关键部件，直接影响电动汽车的性能。目前的电池模组一般都是锂电子动力电池，锂离子动力电池虽然具有优异的功率输出特性和长寿命等特点，但是锂离子动力汽车电池的性能对温度变化较敏感。车辆上的装载空间有限，若车辆所需单体电池数目较大，单体电池必然均匀紧密排列连接。当车辆在高速、低速、加速、减速等交替变换的不同行驶状况下运行时，电池模组会以不同倍率放电，以不同生热速率产生大量热量，但受空间影响，热量分布不均匀。
由于发热单体电池的密集摆放，电池模组的中间区域必然热量聚集较多，边缘区域较少，这样必然会使得电池模组中周边的单体电池与中间的单体电池出现温差，导致各单体电池内阻和容量不一致。如果长时间累积，会造成部分单体电池过充电和过放电，进而影响单体电池的寿命与性能，并造成安全隐患。并且，在低温下，单体电池内部的电化学反应由于受温度影响不能够正常运行，需要对电池包进行加热。因此，为了使电池模组发挥最佳性能和寿命，需要提供一种加热设施能为不同区域的单体电池提供不同热量，避免电池模组周边的单体电池与中间的单体电池出现温差。
实用新型内容
为了克服现有技术中的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种加热膜及电池模组，其能够针对不同区域提供不同的热功率。
就加热膜而言，本实用新型的较佳实施例提供了一种加热膜，所述加热膜包括：
膜本体及设置于所述膜本体内的加热丝；
所述膜本体分为第一膜本体区域及第二膜本体区域；
所述第二膜本体区域将所述第一膜本体区域包围；
所述第二膜本体区域中设置的加热丝在单位面积上产生的热量比所述第一膜本体区域中设置的加热丝在单位面积上产生的热量大。
在本实用新型较佳的实施例中，所述加热膜还包括：金属电极，所述金属电极外露于所述膜本体，所述金属电极与所述加热丝连接，在所述金属电极外接电源时，为所述加热丝提供能量。
在本实用新型较佳的实施例中，所述第一膜本体区域中电热丝的材质与所述第二膜本体区域中电热丝的材质相同，所述第二膜本体区域中电热丝的分布密度大于所述第一膜本体区域中电热丝的分布密度。
在本实用新型较佳的实施例中，所述第一膜本体区域中电热丝的材质与所述第二膜本体区域中电热丝的材质不同，所述第二膜本体区域中电热丝的热功率大于所述第一膜本体区域中电热丝的热功率。
在本实用新型较佳的实施例中，所述第一膜本体区域的加热丝与第一外接电源电性连接，所述第二膜本体区域的加热丝与第二外接电源电性连接。
就电池模组而言，本实用新型的较佳实施例提供了一种电池模组，所述电池模组包括：
多个电池包及设置于相邻电池之间的加热膜；
所述加热膜包括膜本体及设置与所述膜本体内的加热丝；
所述膜本体分为第一膜本体区域及第二膜本体区域；
所述第二膜本体区域将所述第一膜本体区域包围；
所述第二膜本体区域中设置的加热丝在单位面积上产生的热量比所述第一膜本体区域中设置的加热丝在单位面积上产生的热量大；
所述加热膜的第一膜本体区域与所述电池包接触面的中心区域接触，所述加热膜的第二膜本体区域与所述电池包接触面的四周区域接触。
在本实用新型较佳的实施例中，所述加热膜还包括：
金属电极，所述金属电极外露于所述膜本体，所述金属电极与所述加热丝连接，在所述金属电极外接电源时，为所述加热丝提供能量。
在本实用新型较佳的实施例中，所述第一膜本体区域中电热丝的材质与所述第二膜本体区域中电热丝的材质相同，所述第二膜本体区域中电热丝的分布密度大于所述第一膜本体区域中电热丝的分布密度。
在本实用新型较佳的实施例中，所述第一膜本体区域中电热丝的材质与所述第二膜本体区域中电热丝的材质不同，所述第二膜本体区域中电热丝的热功率大于所述第一膜本体区域中电热丝的热功率。
在本实用新型较佳的实施例中，所述第一膜本体区域的加热丝与第一外接电源电性连接，所述第二膜本体区域的加热丝与第二外接电源电性连接。
相对于现有技术而言，本实用新型提供的加热膜及电池模组具有以下有益效果：
所述加热膜包括膜本体及设置于所述膜本体内的加热丝。所述膜本体分为第一膜本体区域及第二膜本体区域，所述第二膜本体区域将所述第一膜本体区域包围。所述第二膜本体区域中设置的加热丝在单位面积上产生的热量比所述第一膜本体区域中设置的加热丝在单位面积上产生的热量大。与现有的加热膜相比，这种加热膜能够针对不同区域提供的热量，避免电池模组周边的单体电池与中间的单体电池出现温差。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供的加热膜结构示意图。
图2为本实用新型实施例提供的加热膜的一种结构示意图。
图3为本实用新型实施例提供的加热膜的另一种结构示意图。
图4为本实用新型实施例提供的加热膜的其他种结构示意图。
图5为本实用新型实施例提供的电池模组的分解示意图。
图标：10-电池模组；100-加热膜；101-膜本体；110-第一膜本体区域；120-第二膜本体区域；131-第一外接电源；133-第二外接电源；140-金属电极；200-电池包；211-中心区域；213-四周区域。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1，图1是本实用新型较佳实施例提供的加热膜100结构示意图。所述加热膜100用于为电池提供热量。所述加热膜100包括膜本体101及设置于所述膜本体101内的加热丝。
所述膜本体101包括第一膜本体区域110及第二膜本体区域120。其中，所述第二膜本体区域120将所述第一膜本体区域110包围。所述第二膜本体区域120中设置的加热丝在单位面积上产生的热量比所述第一膜本体区域110中设置的加热丝在单位面积上产生的热量大。
所述膜本体101由耐高温绝缘材料制成。所述加热丝由导电材料制成，所述加热丝的材料可以是，但不限于，铁铬铝、镍铬电热合金等。目前，加热丝分为铁铬铝电热丝和镍铬电热丝。铁铬铝合金的优点是：使用温度高，最高使用温度可达1400度，使用寿命长、表面负荷高、抗氧化性能好、电阻率高，价格便宜等，缺点是：主要是高温强度低，随着使用温度升高其塑性增大，元件易变形，不易弯曲和修复。
而镍铬电热合金系列的优点是：高温强度较铁铬铝高，高温使用下不易变形，其结构不易改变，塑性较好，易修复，其辐射率高，无磁性，耐腐蚀性强，使用寿命长等，缺点是：由于采用较稀缺的镍金属材料制成，故该系列产品价格高出铁铬铝最多达几倍，使用温度较铁铬铝低。
请再次参照图1，所述加热膜100还包括金属电极140。所述金属电极140外露于所述膜本体101。所述金属电极140与所述加热丝连接。在所述金属电极140外接电源时，为所述加热丝提供能量，进而产生热量。
在本实用新型的一种实施方式中，所述加热丝与外接电源之间设置有控制所述回路通断的控制部件。所述控制部件可以是温度继电器。当电热丝提供的热量达到预设温度值时，控制部件切断电热丝与外接电源的连接。
下面将详细阐述如何使所述第二膜本体区域120中设置的加热丝在单位面积上产生的热量比所述第一膜本体区域110中设置的加热丝在单位面积上产生的热量大。
请参照图2，图2为本实用新型实施例提供的加热膜100的一种结构示意图。在本实施例的第一种实施方式中，所述第一膜本体区域110中电热丝的材质与所述第二膜本体区域120中电热丝的材质相同，所述第二膜本体区域120中电热丝的分布密度大于所述第一膜本体区域110中电热丝的分布密度。
所述第一膜本体区域110中的电热丝与所述第二膜本体区域120中的电热丝串联，再通过所述金属电极140与外接电源连接，形成回路，从而提供热量。
所述第二膜本体区域120中电热丝的分布密度大于所述第一膜本体区域110中电热丝的分布密度，单位面积上所述第二膜本体区域120中电热丝的电阻值大于所述第一膜本体区域110中电热丝的电阻值。
所述回路中，所述第二膜本体区域120中电热丝、第一膜本体区域110中的电热丝串联后连接同一外接电源。当所述外接电源提供恒定的电流时，根据公式：P＝I2R，所述第二膜本体区域120中电热丝在单位面积上产生的热量大于所述第一膜本体区域110中电热丝在单位面积上产生的热量。
在本实施例的第二种实施方式中，所述第一膜本体区域110中电热丝的材质与所述第二膜本体区域120中电热丝的材质不同，所述第二膜本体区域120中电热丝的热功率大于所述第一膜本体区域110中电热丝的热功率。
所述第一膜本体区域110中的电热丝与所述第二膜本体区域120中的电热丝串联，再通过所述金属电极140与外接电源连接，形成回路，从而提供热量。
所述第一膜本体区域110中电热丝的材质与所述第二膜本体区域120中电热丝的材质不同。比如，第二膜本体区域120中电热丝的电阻率大于第一膜本体区域110中电热丝的电阻率。使得单位面积上所述第二膜本体区域120中电热丝的电阻值大于所述第一膜本体区域110中电热丝的电阻值。从而所述第二膜本体区域120中电热丝在单位面积上产生的热量大于所述第一膜本体区域110中电热丝在单位面积上产生的热量。
请参照图3，图3为本实用新型实施例提供的加热膜的另一种结构示意图。在本实施例的第三种实施方式中，所述第一膜本体区域110的加热丝与第一外接电源131电性连接，所述第二膜本体区域120的加热丝与第二外接电源133电性连接。
所述第一膜本体区域110的加热丝的分布密度与所述第二膜本体区域120的加热丝的材质及分布密度相同。在本实施例中的一种实施方式中，所述第一外接电源131、第二外接电源133均提供恒定的电流。调节第二外接电源133提供的电流值大于所述第一外接电源131提供的电流值。进而使得所述第二膜本体区域120中电热丝在单位面积上产生的热量大于所述第一膜本体区域110中电热丝在单位面积上产生的热量。
请参照图4，在本实施例的第四种实施方式中，所述第二膜本体区域120中电热丝的分布密度大于所述第一膜本体区域110中电热丝的分布密度。所述第一膜本体区域110的加热丝与第一外接电源131电性连接，所述第二膜本体区域120的加热丝与第二外接电源133电性连接。
所述第一膜本体区域110中电热丝的材质的电阻率可以大于或等于或小于所述第二膜本体区域120中电热丝的材质的电阻率。在本实施例中的一种实施方式中，通过控制所述第一外接电源131、第二外接电源133提供的电流值，使得所述第二膜本体区域120中电热丝在单位面积上产生的热量大于所述第一膜本体区域110中电热丝在单位面积上产生的热量。
请参照图5，本实用新型的实施例还提供一种电池模组10。所述电池模组10包括：多个电池包200及设置于相邻电池包200之间的加热膜100。所述电池包200包括多个单体电池。
所述加热膜100包括膜本体101及设置与所述膜本体101内的加热丝。所述膜本体101分为第一膜本体区域110及第二膜本体区域120，所述第二膜本体区域120将所述第一膜本体区域110包围。所述第二膜本体区域120中设置的加热丝在单位面积上产生的热量比所述第一膜本体区域110中设置的加热丝在单位面积上产生的热量大。
所述加热膜100的第一膜本体区域110与所述电池包200接触面的中心区域211接触，所述加热膜100的第二膜本体区域120与所述电池包200接触面的四周区域213接触。
在本实用新型的实施例中，所述加热膜100还包括：
金属电极140，所述金属电极140外露于所述膜本体101，所述金属电极140与所述加热丝连接，在所述金属电极140外接电源时，为所述加热丝提供能量。
在本实用新型的实施例中，所述第一膜本体区域110中电热丝的材质与所述第二膜本体区域120中电热丝的材质相同，所述第二膜本体区域120中电热丝的分布密度大于所述第一膜本体区域110中电热丝的分布密度。
在本实用新型的实施例中，所述第一膜本体区域110中电热丝的材质与所述第二膜本体区域120中电热丝的材质不同，所述第二膜本体区域120中电热丝的热功率大于所述第一膜本体区域110中电热丝的热功率。
在本实用新型的实施例中，所述第一膜本体区域110的加热丝与第一外接电源131电性连接，所述第二膜本体区域120的加热丝与第二外接电源133电性连接。
在本实用新型的一种实施方式中，所述加热膜100可以通过胶粘剂粘结于所述电池包200上。相邻电池包200之间均设置有所述加热膜100。
综上所述，本实用新型提供一种加热膜及电池模组。所述加热膜包括膜本体及设置于所述膜本体内的加热丝。所述膜本体分为第一膜本体区域及第二膜本体区域，所述第二膜本体区域将所述第一膜本体区域包围。所述第二膜本体区域中设置的加热丝的热功率比所述第一膜本体区域中设置的加热丝的热功率大。与现有的加热膜相比，这种加热膜能够针对不同区域提供不同的热量，避免电池模组周边的单体电池与中间的单体电池出现温差。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加热膜，其特征在于，所述加热膜包括：
膜本体及设置于所述膜本体内的加热丝；
所述膜本体分为第一膜本体区域及第二膜本体区域；
所述第二膜本体区域将所述第一膜本体区域包围；
所述第二膜本体区域中设置的加热丝在单位面积上产生的热量比所述第一膜本体区域中设置的加热丝在单位面积上产生的热量大。
2.根据权利要求1所述的加热膜，其特征在于，所述加热膜还包括：金属电极，所述金属电极外露于所述膜本体，所述金属电极与所述加热丝连接，在所述金属电极外接电源时，为所述加热丝提供能量。
3.根据权利要求1-2中任意一项所述的加热膜，其特征在于，所述第一膜本体区域中电热丝的材质与所述第二膜本体区域中电热丝的材质相同，所述第二膜本体区域中电热丝的分布密度大于所述第一膜本体区域中电热丝的分布密度。
4.根据权利要求1-2中任意一项所述的加热膜，其特征在于，所述第一膜本体区域中电热丝的材质与所述第二膜本体区域中电热丝的材质不同，所述第二膜本体区域中电热丝的热功率大于所述第一膜本体区域中电热丝的热功率。
5.根据权利要求1-2中任意一项所述的加热膜，其特征在于，所述第一膜本体区域的加热丝与第一外接电源电性连接，所述第二膜本体区域的加热丝与第二外接电源电性连接。
6.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括：
多个电池包及设置于相邻电池包之间的加热膜；
所述加热膜包括膜本体及设置与所述膜本体内的加热丝；
所述膜本体分为第一膜本体区域及第二膜本体区域；
所述第二膜本体区域将所述第一膜本体区域包围；
所述第二膜本体区域中设置的加热丝在单位面积上产生的热量比所述第一膜本体区域中设置的加热丝在单位面积上产生的热量大；
所述加热膜的第一膜本体区域与所述电池包接触面的中心区域接触，所述加热膜的第二膜本体区域与所述电池包接触面的四周区域接触。
7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述加热膜还包括：
金属电极，所述金属电极外露于所述膜本体，所述金属电极与所述加热丝连接，在所述金属电极外接电源时，为所述加热丝提供能量。
8.根据权利要求6-7中任意一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一膜本体区域中电热丝的材质与所述第二膜本体区域中电热丝的材质相同，所述第二膜本体区域中电热丝的分布密度大于所述第一膜本体区域中电热丝的分布密度。
9.根据权利要求6-7中任意一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一膜本体区域中电热丝的材质与所述第二膜本体区域中电热丝的材质不同，所述第二膜本体区域中电热丝的热功率大于所述第一膜本体区域中电热丝的热功率。
10.根据权利要求6-7中任意一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一膜本体区域的加热丝与第一外接电源电性连接，所述第二膜本体区域的加热丝与第二外接电源电性连接。
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