CN101919108A - 电池用发热装置及包括该电池用发热装置的电池组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在低温条件下也可稳定地产生电的电池用发热装置及电池组件。本发明的电池用发热装置包括发热部，该发热部位于电池的一侧，并通过与空气的反应进行发热，发热部包括与空气反应以放出热量的发热体以及包覆发热体并支撑其紧贴于电池的本体。由此，使电池的内部温度维持在用于产生电的可活性化温度范围内，以在温度低的条件下可持续电池的性能。

Description

电池用发热装置及包括该电池用发热装置的电池组件
技术领域
本发明涉及电池用发热装置及电池组件，特别涉及在空气温度低的地方也维持电池的活性化的电池用发热装置及包括该电池用发热装置的电池组件。
背景技术
最近的电子设备呈现逐渐小型化的趋势以方便携带。同时，用户要求提供更多的功能，为了满足这些用户的需求，电子设备逐渐被开发成执行更加多样的功能。但是，为了长时间携带并提供到多种内容，向电子设备提供电源的电池的性能需要非常优秀。为了响应这种需求而开发的电池中的一种即为空气-金属电池，空气-金属电池与普通锰干电池、碱锰干电池相比较，具有可提供更高的电压，而且能量密度大、放电容量大的优点。
一般来说，电池需要达到一定温度以上才能执行作为电池的功能。这是因为在温度低的状态下，电池内部物质的活性能力变低，其结果将使产生电的电池的性能急剧降低。
因此，为了在任何温度条件下都使电池发挥其自身性能，需要开发出使电池内部物质的温度维持在活性化温度范围内的技术。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种向电池的内部放出热量而在低温下也使电池的内部物质被活性化的电池用发热装置及包括该电池用发热装置的电池组件。
本发明的另一目的在于提供一种利用与空气反应并放出热量的材料，以可利用向作为阴极使用的电池流入的空气的电池用发热装置及包括该电池用发热装置的电池组件。
根据用于达到上述目的的本发明优选实施例，本发明的电池用发热装置可维持用于电池被活性化的温度。
上述电池用发热装置可包括发热部，该发热部位于上述电池的一侧，并通过与空气的反应进行发热。
具体来说，上述发热部可包括：发热体，其与上述空气反应并放出热量；和本体，其包覆上述发热体，并支撑其紧贴于上述电池。
上述本体可由使空气通过的通气性材料形成。此外，上述发热体可由与氧或水分反应的金属、金属盐及其衍生物中的任一个构成，并且其形态可形成为粉末形态。
此外，上述电池的内部温度通过本发明的上述发热体可维持在30至60℃。
优选上述发热部在上述电池中优选位于阳极部的相向侧，但其位置并非限定或限制于此。
并且，上述发热部可包括：发热体，其形成为粉末形态，并通过与上述空气的反应放出热量；和本体，其内部包括上述发热体，并与上述电池可拆装地结合。
并且，本发明的电池组件包括：阳极部，其设有阳极端子；阴极部，其设有阴极端子；和发热部，其位于上述阳极部的相向侧，并通过与空气的反应放出热量，上述阳极部及阴极部可由上述发热部达到或维持活性化温度条件。
上述阳极部含有水，其可收容上述空气以生成氢氧离子，上述阴极部设有与上述氢氧离子反应的锌，其可生成电子。
如上所述，根据本发明，其在电池组件的内部空间设有用于生成热量的发热部，从而具有可维持电池内部空间的温度，以在低温度环境下也产生电的效果。
并且，在由与空气接触反应的阳极部及与氢氧离子反应以生成电子的阴极部构成的空气-金属电池中设置与空气反应的发热体的情况下，由于无需用于供给空气的另外的结构，从而具有设置变得容易的效果。
附图说明
图1是表示设有本发明的电池用发热装置的电池组件的剖视图；
图2是表示用于说明图1中空气的流入引起的发热及电源生成的工作图；
图3表示发热部的变形例，其是表示用于说明由袋形态构成的发热部的透视图。
标号的说明
100：电池组件    110：阳极部
112：阳极端子    120：阴极部
122：阴极端子    130：分离器
140、150：发热部 142、152：本体
144、154：发热体
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细的说明，但是本发明并非限制或限定于实施例。
图1是表示设有本发明的电池用发热装置的电池组件的剖视图。如图所示，本发明的电池组件100中包括阳极部110、阴极部120、分离器130及发热部140。
上述阳极部110设有阳极端子112，通过上述阳极端子112接收电子。此外，上述阴极部120生成电子，并通过阴极端子122使电子排出到外部。此外，上述阴极部120设有用于从外部保护上述阴极部120的阴极外壳124。上述阴极外壳124优选由具有绝缘体性质的材料构成。
其中，上述阴极端子122可形成为一个铁芯形态。并且，上述阳极端子112形成于上述阳极部110的侧部。此外，与本实施例不同地，也可以使上述阴极端子及阳极端子的位置及形态进行多种变更。
其中，上述分离器130位于上述阳极部110和上述阴极部120之间，防止上述阳极部110和上述阴极部120发生物理接触，但在上述阳极部110和阴极部120中通过化学反应生成的离子则能自由移动。所述离子通过分离器130可在阳极部110和阴极部120之间自由移动。
此外，上述阳极部110向外部露出形成，以可与空气直接接触。本实施例中的上述阳极部110可与上述空气中包含的氧进行反应。
上述发热部140与上述阴极部120相邻，图1中位于上述阴极部120的上侧，即与上述阳极部110相向地设置。
此外，上述发热部140由柔软的材料形成，以可向内侧储藏发热性物质。上述发热性物质是指与空气反应并生成热量的物质，具体可使用与氧或水分反应并生成热量的金属、金属盐或其衍生物。
详细说明的话，上述发热部140包括本体142及发热体144。上述本体142形成为袋形态，在上述阴极外壳124的外侧和内侧之间收容由发热性物质构成的上述发热体144。即，上述本体142可包覆上述发热体144，以使其紧贴于上述阴极部120，其中，上述本体142可由使空气通过的通气性材料构成。
此外，上述发热体144可具有多种形态，在本实施例中，为了提高发热效率而形成为粉末形态。但是，发热体的形态并非限定于此，其可形成为容易制造、搬运及处理的多种形态。此外，上述发热体144优选使用碳酸钙，除此之外还可使用与上述空气反应并发热的多种材料。
如上所述，即使上述电池组件100位于低温度的场所，在由上述发热部140生成的热量的作用下，内部温度可维持用于在上述阳极部110及阴极部120持续产生电的活性化温度或其以上的温度。
此外，优选的是，适当调节由上述发热部140生成的热量。即，在由上述发热部140放出的热量作用下，上述电池组件100的内部温度优选增加到上述阴极部120及阳极部110的反应物质不至于发生变质的程度。为此，考虑到上述电池组件100的大小、上述发热体144的量等，上述发热部140优选被控制成上述电池组件100的内部空间的温度达到临界温度以下。
为此，本发明的电池组件还可包括用于检测外壳内部空间的温度的温度传感器以及通过由上述温度传感器检测出的温度信息来控制上述发热体的驱动的控制部。
其中，上述本体142可使用化学、天然织物或与其类似的通气性材料，并且，上述发热体144可使用与氧或水分反应以生成热量的金属、金属盐或其衍生物材料等。
此外，在本发明的电池组件100中，上述阳极部110是构成为与空气反应以生成氢氧离子(OH-)的结构要素，上述阴极部120可由提供到上述氢氧离子并生成电子的结构要素构成。
图2是表示用于说明图1中空气的流入引起的发热及电源生成的工作图。
如图所示，空气(a)中包含的氧(O2)供给到阳极部110，上述空气中包含的氧(O2)或蒸气状态的水分(H2O)供给到发热部140。
在上述阳极部110，供给到上述氧(O2)并可生成用于产生电的氢氧离子(OH-)。此外，在上述发热部140，与上述氧(O2)或蒸气状态的水分(H2O)反应并生成热量。从上述发热部140生成的热量被供给到上述阳极部110及阴极部120，使上述阳极部110及阴极部120维持良好的温度条件，以使得用于产生电的氧化-还原反应顺畅进行。
通过上述发热部140，可使上述电池组件100的内部温度维持约30至60℃。
图3表示发热部的变形例，其是表示用于说明形成为袋形态的发热部的透视图。
如图3所示，上述发热部150形成为袋形态，其内部可储藏发热体154。其中，上述发热体优选形成为粉末形态，除此之外还可以形成为方块形态等多种形态。
此外，上述发热部150中可构成结合部分(未图示)，以紧贴于本发明的电池组件(图1中的100)，上述结合部分可包括粘结剂、尼龙搭扣等。此外，在上述本体152的一侧形成有用于开放上述本体152的入口部分，以可将上述本体152中储藏的原先的发热体154替换为新的发热体。

Claims (10)

1.一种电池用发热装置，其维持用于电池可被活性化的温度，其特征在于，包括发热部，该发热部位于上述电池的一侧，通过与空气的反应进行发热。
2.根据权利要求1所述的电池用发热装置，其特征在于，上述发热部包括：
发热体，其与上述空气反应并放出热量；和
本体，其包覆上述发热体，并支撑其紧贴于上述电池。
3.根据权利要求2所述的电池用发热装置，其特征在于，上述本体由使空气通过的通气性材料形成。
4.根据权利要求2所述的电池用发热装置，其特征在于，上述发热体由与氧或水分反应的金属、金属盐及其衍生物中的任一个构成。
5.根据权利要求2所述的电池用发热装置，其特征在于，上述发热体形成为粉末形态。
6.根据权利要求2所述的电池用发热装置，其特征在于，上述发热体使上述电池的内部温度维持在30至60℃。
7.根据权利要求1所述的电池用发热装置，其特征在于，上述发热部在上述电池中位于阳极部的相向侧。
8.根据权利要求1所述的电池用发热装置，其特征在于，上述发热部包括：
发热体，其形成为粉末形态，并通过与上述空气的反应放出热量；和
本体，其内部包含上述发热体，并与上述电池能拆装地结合。
9.一种电池组件，其特征在于，包括：
阳极部，其设有阳极端子；
阴极部，其设有阴极端子；和
发热部，其位于上述阳极部的相向侧，并通过与空气的反应放出热量，
上述阳极部及阴极部通过上述发热部达到或维持活性化温度条件。
10.根据权利要求9所述的电池组件，其特征在于，上述阳极部收容上述空气以生成氢氧离子，上述阴极部设有与上述氢氧离子反应的锌，以生成电子。
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