CN209730114U - 一种电池和电池充电*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池和电池充电***，所述电池包括：电池本体、加热片和温度传感器，其中：所述温度传感器，设置在所述电池本体的表面，用于采集所述电池本体的温度数据；所述加热片，贴于所述电池本体的表面，用于对所述电池本体进行加热；所述温度传感器与所述加热片在所述电池本体的表面上的位置不同。因此，可以在低温环境下，通过加热片加热电池本体，以使电池本体的温度数据维持在适合进行充电或放电操作的范围之内，从而保证电池本体的低温充电安全、提升电池本体的低温放电时长。

Description

一种电池和电池充电***

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种电池和电池充电***。

背景技术

随着电子技术的快速发展，电子设备越来越普及，电池作为电子设备的关键部件，其品质对电子设备的性能有着重要影响。现有的电池对于低温环境的适应性较差，存在低温充电故障、低温放电过快等问题。

因此，亟需一种更加可靠的电池。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电池，以解决现有电池低温充电故障、低温放电过快的问题。

本实用新型实施例采用下述技术方案：

本实用新型的电池包括：电池本体、加热片和温度传感器，其中：

所述温度传感器，设置在所述电池本体的表面，用于采集所述电池本体的温度数据；

所述加热片，贴于所述电池本体的表面，用于对所述电池本体进行加热；

所述温度传感器与所述加热片在所述电池本体的表面上的位置不同。

可选的，所述温度传感器和所述加热片安装于所述电池本体的不同面。

可选的，所述电池本体为长方体，所述加热片和所述温度传感器安装于所述电池本体相对的两个面。

可选的，所述电池本体为圆柱体，所述加热片为可弯曲薄片形并贴合于所述电池本体的圆柱侧面，所述温度传感器安装于所述电池本体的圆柱上底面或者圆柱下底面。

可选的，所述加热片和所述电池本体的贴合面积与第一面积的比例在 1/2～3/4之间，所述加热片位于所述电池本体的中心位置；

其中，所述第一面积为所述电池本体的贴合有所述加热片的面的面积。

可选的，所述加热片包括聚酰亚胺薄膜和嵌于所述聚酰亚胺薄膜内部的电阻丝。

可选的，所述电阻丝呈环形或者蛇形嵌于所述聚酰亚胺薄膜内部。

可选的，所述电阻丝的材质为纯铜、纯镍、镀镍黄铜中的任意一种。

可选的，所述温度传感器为正温度系数热敏电阻式温度传感器和负温度系数热敏电阻式温度传感器中的任意一种；

所述电池本体为锂离子电池、镍氢电池和镍镉电池中的任意一种。

本实用新型的电池充电***包括：如上述所述的电池、控制器和电源，其中：

所述控制器，用于获取所述温度传感器采集的温度数据，并在所述温度数据满足所述预设加热条件时，控制所述电源给所述加热片通电，以对所述电池本体进行加热；在所述温度数据满足断电温度条件时，控制所述电源断电，以停止对所述电池本体进行加热。

本实用新型实施例还提供一种电池组，电池组包括：多个串联或者并联的单体电池组成的电池组本体、加热片和温度传感器，其中：

所述温度传感器，设置在所述电池组本体的表面，用于采集所述电池组本体的温度数据；

所述加热片，贴于所述电池组本体的表面，用于对所述电池组本体进行加热；

所述温度传感器与所述加热片在所述电池组本体的表面上的位置不同。

本实用新型实施例采用上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

通过设置在电池本体表面的温度传感器，采集电池本体的温度数据，并利用贴于电池本体表面的加热片，对所述电池本体进行加热；所述温度传感器与所述加热片在所述电池本体的表面上的位置不同；因此，可以在低温环境下，通过加热片加热电池本体，以使电池本体的温度数据维持在适合进行充电或放电操作的范围之内，从而保证电池本体的低温充电安全、提升电池本体的低温放电时长。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的一个实施例提供的一种电池充电***；

图2是本实用新型的一个实施例提供的一种电池；

图3是本实用新型的一个实施例提供的一种加热片；

图4是本实用新型的另一个实施例提供的一种加热片。

其中，附图1-4中包括下述附图标记：

加热片-102、202；电池本体-104、204；温度传感器-106、206；线缆-1081、 1082；胶纸或胶水-1101、1102、2081、2082；连接器-1121、1122、306、406；控制器-114；电源-116；电阻丝-304、404；聚酰亚胺薄膜-302、402。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为本实用新型的一个实施例提供的一种电池充电***，电池充电***包括电池、控制器114，以及电源116。

其中，电池包括电池本体104、加热片102和温度传感器106；加热片102 和电源116通过线缆1081、连接器1121、1122连接；温度传感器106和电源 116通过线缆1082连接。

温度传感器106，设置在电池本体的表面，用于采集电池本体104的温度数据；加热片102，贴于电池本体的表面，用于对电池本体104进行加热；所述温度传感器与所述加热片在所述电池本体的表面上的位置不同；控制器114，用于获取温度传感器106采集的温度数据，并在所述温度数据满足所述预设加热条件时，控制电源116给加热片102通电，以对电池本体104进行加热；在所述温度数据满足断电温度条件时，控制电源116断电，以停止对电池本体104 进行加热。

其中，预设加热条件是指预先设定的执行加热操作的触发条件，其可以为电池本体104的温度低于预设加热温度阈值，预设加热温度阈值是基于电池本体的抗冷性灵活设置的，若抗冷性较高，则设置较低的加热温度阈值，反之则设置较高的加热温度阈值；断电温度条件是指预先设定的执行断电操作的触发条件，其可以为电池本体104的温度高于预设断电温度阈值；加热片102是指一种片状会发热的电热元件；加热片通电后，电流通过加热片中的电阻丝，导致电阻丝的温度升高，从而将电能转化为热能；温度传感器106是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，按照传感器材料及电子元件特性分为热敏电阻式温度传感器和热电偶式温度传感器两类；以热敏电阻式温度传感器为例进行说明：热敏电阻式温度传感器在感受到不同温度时，自身的阻值不同，导致电路中的电压或电流不同，控制器可根据获取到的电流或电压数据，计算出温度传感器感受到的温度数据。

基于此，在进行低温充电作业的过程中，若检测到电池本体104的温度低于第一预设加热温度阈值，则控制电源116给加热片102通电，以对电池本体 104进行加热；同理，当电池本体104被加热到超出第一预设断电温度阈值时，则控制电源116断电。

其中，第一预设加热温度阈值和第一预设断电温度阈值可以为同一温度值，也可以为不同温度值且后者大于前者。

基于此，在进行低温放电作业的过程中，若检测到电池本体104的温度低于第二预设加热温度阈值，则控制电源116给加热片通电，以对电池本体104 进行加热；同理，当电池本体104被加热到超出第二预设断电温度阈值时，则控制电源116断电。

其中，第二预设加热温度阈值和第二预设断电温度阈值可以为同一温度值，也可以为不同温度值且后者大于前者。

基于此，通过低温环境下，加热片调节电池本体的温度数据，以使电池本体的温度数据维持在适合进行充电或放电操作的范围之内，从而保证电池本体的低温充电安全、提升电池本体的低温放电时长。

进一步，为了提高温度感应精度，本实施例限定了加热片102和温度传感器106的安装位置；具体可以示例为：

加热片102和温度传感器106安装于电池本体104的不同面。

其中，不同面可以为相邻的面，也可以为相对的面。

基于此，通过将加热片和温度传感器安装于电池本体的不同面，避免因温度传感器只采集到加热片所在面的温度数据，导致无法准确感应电池本体的温度分布的问题，从而使得采集到的温度数据更加准确。

加热片102和电池本体104的贴合面积与第一面积的比例在1/2～3/4之间，所述加热片位于所述电池本体的中心位置；所述第一面积为所述电池本体104 的贴合有所述加热片102的面的面积。

其中，加热片102可通过胶纸、胶水1101等贴合于电池本体104表面。

另外，不难理解的是，贴合面积越大，则加热效率越高；贴合面积越大，所需的加热片面积也越大，则加热片的成本也越高。基于此，此处优选地将所述预设比例范围设定为1/2～3/4，以满足加热片的最高性价比。

另外，加热片对电池本体加热时，先加热所在面，热量再经所在面逐渐传至整个电池本体；因此，所在面越大，则加热效率越高。基于此，此处优选地将所述加热片贴合于最大面上，以满足加热片对电池本体的加热效率。

不难理解的是，由于不同形状的电池本体，其最优加热位置不尽相同，故，下面以常见的长方体和圆柱体的电池本体为例，对其最优加热位置进行示例性说明：

示例1、电池本体为长方体

由于加热片102的热量由所在面逐渐传至其他面，并最晚抵达所在面相对的面，因此，本示例将加热片102和温度传感器106安装于所述电池本体104 相对的两个面，使得温度传感器106可采集到电池本体104上距加热片102最远的面的温度数据，从而达到更加准确地感应电池本体的整体温度数据的目的。

其中，温度传感器106可通过胶水、胶纸1102等安装于电池本体104的表面。

另外，加热片102和温度传感器106还可以安装于所述电池本体104相邻的两个面。

示例2、电池本体为圆柱体

如图2所示，为本实施例提供的一种电池本体为圆柱体的电池，电池包括：加热片202、电池本体204和温度传感器206。

由于加热片202的热量由所在面逐渐传至其他面，因此，本示例将可弯曲薄片形加热片202贴合于电池本体204的圆柱侧面，将温度传感器206安装于电池本体204的圆柱上底面或者圆柱下底面；使得温度传感器206可采集到电池本体204上距加热片202最远的面的温度数据，从而达到更加准确地感应电池本体的整体温度数据的目的。

其中，加热片202可通过胶纸、胶水2081等贴合于电池本体204的表面；温度传感器206可通过胶水、胶纸2082等安装于电池本体204的表面。

另外，还可以将加热片202和温度传感器206分别安装于电池本体204的圆柱上底面和圆柱下底面，或者将加热片202和温度传感器206安装于电池本体206的圆柱侧面的不同位置。

另外，电池本体的形状还可以是圆片状，则加热片和温度传感器分别安装于电池本体的上表面和下表面。

进一步，为了提高温度感应的精度和灵活性，本实施例还给出了温度传感器的种类；具体可以示例为：

温度传感器为正温度系数热敏电阻式温度传感器和负温度系数热敏电阻式温度传感器中的任意一种。

其中，正温度系数热敏电阻式温度传感器为：阻值随温度的升高而升高的热敏电阻式温度传感器；负温度系数热敏电阻式温度传感器为：阻值随温度的升高而降低的热敏电阻式温度传感器。

基于上述多样化的温度传感器，可以更灵活地采集电池本体的温度数据，且由于热敏电阻式温度传感器具有体积小、灵敏度高、精度高、稳定性好、过载能力强等特点，能够更便捷地采集温度数据，并能够使采集到的温度数据更加准确。

进一步地，本实施例还给出了电池本体的种类，具体可以示例为：

电池本体为锂离子电池、镍氢电池和镍镉电池中的任意一种。

基于此，加热片可对上述多种类的电池本体进行加热，适用性广。

进一步，为了提高加热效率，本实施例限定了加热片的形状、组成和材质等；具体如下：

首先，对加热片的形状和组成进行示例性说明：

示例1、加热片为方形

如图3所示，为本实施例提供的一种方形加热片，加热片包括聚酰亚胺薄膜302和电阻丝304。

其中，电阻丝304和连接器306连接；加热片包括聚酰亚胺薄膜302和嵌于聚酰亚胺薄膜内部的电阻丝304，具体嵌入方式优选为呈蛇形嵌于聚酰亚胺薄膜302内部。

基于此，不难理解的是，聚酰亚胺薄膜具有优异的热稳定性、耐辐射、耐化学腐蚀性和电绝缘性能，延展性好，温度适应能力强，因此能够延长加热片的使用寿命；进一步地，由于电阻丝通电后会发热，因此能够满足加热片的加热需求。而且，本示例通过将电阻丝呈蛇形嵌于聚酰亚胺薄膜内部，能够满足加热片的加热需求，并且具有良好的热均匀性。

示例2、加热片为可弯曲薄片形

如图4所示，为本实施例提供的一种可弯曲薄片形加热片，加热片包括聚酰亚胺薄膜402和电阻丝404。

其中，电阻丝404和连接器406连接；加热片包括聚酰亚胺薄膜402和嵌于聚酰亚胺薄膜内部的电阻丝404，具体嵌入方式优选为呈环形嵌于聚酰亚胺薄膜302内部。

本示例通过将电阻丝呈环形嵌于聚酰亚胺薄膜内部，能够满足加热片的加热需求，并且具有良好的热均匀性。

其次，对加热片的材质进行示例性说明：

电阻丝的材质为纯铜、纯镍、镀镍黄铜中的任意一种。

需要说明的是，这几种材质均具有良好的导电性、导热性、抗腐蚀性和延展性，不仅能够满足加热片的加热需求，还能够保证加热片的质量，进一步地能够提高加热片的加热效率。

进一步地，加热片的参数表如下表1所示。

表1

本实用新型的另一个实施例还提供一种电池组，电池组包括：多个串联或者并联的单体电池组成的电池组本体、加热片和温度传感器，其中：

所述温度传感器，设置在所述电池组本体的表面，用于采集所述电池组本体的温度数据；

所述加热片，贴于所述电池组本体的表面，用于对所述电池组本体进行加热；

所述温度传感器与所述加热片在所述电池组本体的表面上的位置不同。

其中，温度传感器和加热片可以安装于电池组本体的不同面，所述不同面包括相邻面和相对面；加热片可以是一个或者多个，加热片为多个时，可以分别安装于所述电池组本体的多个单体电池的表面。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，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理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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括：电池本体、加热片和温度传感器，其中：

所述温度传感器，设置在所述电池本体的表面，用于采集所述电池本体的温度数据；

所述加热片，贴于所述电池本体的表面，用于对所述电池本体进行加热；

所述温度传感器与所述加热片在所述电池本体的表面上的位置不同。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述温度传感器和所述加热片安装于所述电池本体的不同面。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电池本体为长方体，所述加热片和所述温度传感器安装于所述电池本体相对的两个面。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电池本体为圆柱体，所述加热片为可弯曲薄片形并贴合于所述电池本体的圆柱侧面，所述温度传感器安装于所述电池本体的圆柱上底面或者圆柱下底面。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池，其特征在于，所述加热片和所述电池本体的贴合面积与第一面积的比例在1/2～3/4之间，所述加热片位于所述电池本体的中心位置；其中，所述第一面积为所述电池本体的贴合有所述加热片的面的面积。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述加热片包括聚酰亚胺薄膜和嵌于所述聚酰亚胺薄膜内部的电阻丝。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述电阻丝呈环形或者蛇形嵌于所述聚酰亚胺薄膜内部。

8.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述电阻丝的材质为纯铜、纯镍、镀镍黄铜中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述温度传感器为正温度系数热敏电阻式温度传感器和负温度系数热敏电阻式温度传感器中的任意一种；

所述电池本体为锂离子电池、镍氢电池和镍镉电池中的任意一种。

10.一种电池充电***，其特征在于，包括：至少一个如权利要求1-9中任一项所述的电池、控制器和电源，其中：

所述控制器，用于获取所述温度传感器采集的温度数据，并在所述温度数据满足预设加热条件时，控制所述电源给所述加热片通电，以对所述电池本体进行加热；在所述温度数据满足断电温度条件时，控制所述电源断电，以停止对所述电池本体进行加热。