CN115832507B - 电池、用电设备、电池的制造方法及制造设备 - Google Patents

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CN115832507B CN202210067458.3A CN202210067458A CN115832507B CN 115832507 B CN115832507 B CN 115832507B CN 202210067458 A CN202210067458 A CN 202210067458A CN 115832507 B CN115832507 B CN 115832507B
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Abstract

本申请公开一种电池、用电设备、电池的制造方法及制造设备。电池包括箱体、电池单体组以及加热部件。箱体包括开口、底壁和侧壁，底壁与开口相对设置，侧壁围设在底壁的周围。电池单体组包括多个堆叠设置的电池单体，电池单体组设置在箱体内。加热部件，设置在电池单体组和底壁之间，用于对电池单体组进行加热，加热部件包括中心区域和边缘区域，电池单体组与中心区域接触，边缘区域围绕中心区域设置。其中，中心区域的发热功率大于边缘区域的发热功率。本申请提供的技术方案能够保证电池一致性。

Description

电池、用电设备、电池的制造方法及制造设备
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池、用电设备、电池的制造方法及制造设备。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键。在这种情况下，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。而对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
在电池技术的发展中，除了提高电池的性能外，一致性也是一个不可忽视的问题。如果电池一致性差，那该电池存在容量、寿命损失，内阻增大的问题。因此，如何保证电池一致性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种电池、用电设备、电池的制造方法及制造设备，其能够保证电池一致性。
第一方面，本申请提供一种电池，包括：箱体，包括开口、底壁和侧壁，所述底壁与所述开口相对设置，所述侧壁围设在所述底壁的周围；电池单体组，包括多个堆叠设置的电池单体，所述电池单体组设置在所述箱体内；加热部件，设置在所述电池单体组和所述底壁之间，用于对所述电池单体组进行加热，所述加热部件包括中心区域和边缘区域，所述电池单体组与所述中心区域接触，所述边缘区域围绕所述中心区域设置；其中，所述中心区域的发热功率大于所述边缘区域的发热功率。
本申请实施例的技术方案中，通过设置加热部件，能够在对电池单体组加热的同时，保证电池一致性；中心区域以较高的发热功率对电池单体组进行加热，使得电池单体组快速地被加热至适宜的工作温度，保证电池的充放电性能，在中心区域工作的同时，边缘区域以较低的发热功率对电池单体组周围的部件或环境加热，以降低电池单体组边缘的电池单体与处于中心的电池单体的温差，保证电池的温度一致性，进而保证电池的一致性；当整体电池单体组处于适宜的工作温度时，单独控制边缘区域工作，能够对电池起保温的作用，且其加热功率较低，故能够节省能量。
在一些实施例中，所述加热部件包括第一金属丝和第二金属丝，所述第一金属丝位于所述中心区域且迂回分布，所述第二金属丝位于所述边缘区域且围绕于所述第一金属丝；所述第一金属丝的一端和所述第二金属丝的一端相互连接并设置有第一接线端子，所述第一金属丝的另一端设置有第二接线端子，所述第二金属丝的另一端设置有第三接线端子。
通过设置第一金属丝和第二金属丝，使得第一金属丝和第二金属丝在通电后，能够发热以分别对电池单体组和电池单体组的周围加热，以起电池单体组加热和保温的作用。控制第一接线端子和第二接线端子接通时，第一金属丝形成回路进而发热以加热电池单体组；控制第一接线端子和第三接线端子接通时，第二金属丝形成回路进而发热以加热电池单体组周围的温度以对电池单体组起保温作用，控制第一接线端子、第二接线端子以及第三接线端子三者同时接通时，能够有效地调节电池单体组中电池单体之间的温差，进而保证电池的一致性。
在一些实施例中，所述加热部件还包括第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一金属丝和所述第二金属丝设置于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间。
通过设置第一绝缘层和第二绝缘层，能够将第一金属丝和第二金属丝有效地与电池单体组绝缘隔离，避免电池单体组发生短路的风险；同时由于第一金属丝和第二金属丝设置于第一绝缘层和第二绝缘层之间，即第一绝缘层、第二绝缘层、第一金属丝和第二金属丝呈一个整体，便于装配于箱体中。
在一些实施例中，所述第二绝缘层形成有第一穿孔、第二穿孔以及第三穿孔，所述第一接线端子、所述第二接线端子以及所述第三接线端子分别暴露于所述第一穿孔、所述第二穿孔以及所述第三穿孔。
由于第一金属丝和第二金属丝被第一绝缘层和第二绝缘层覆盖，故通过在第二绝缘层上设置第一穿孔、第二穿孔以及第三穿孔，能够将第一接线端子、第二接线端子以及第三接线端子暴露出，以便于第一接线端子、第二接线端子以及第三接线端子外接电源，保证第一金属丝和第二金属丝正常工作。
在一些实施例中，所述第一金属丝和所述第二金属丝通过蚀刻工艺设置于所述第一绝缘层；所述第二绝缘层通过热压工艺与所述第一绝缘层连接。
通过蚀刻工艺，能够精准地制造出第一金属丝和第二金属丝并设置于第一绝缘层上，能够保证第一金属丝和第二金属丝按照预定的位置、图形以及密度排布，以保证第一金属丝和第二金属丝的加热效果。通过热压工艺，能够方便地有效地将第一绝缘层和第二绝缘层连接，提高加热部件的制造效率，保证第一金属丝和第二金属丝与电池单体组相互绝缘。
在一些实施例中，所述第一金属丝的横截面积小于所述第二金属丝的横截面积。
通过将第一金属丝的横截面积设置为小于第二金属丝的横截面积，能够使得第一金属丝的内阻大于第一金属丝的内阻，使得第一金属丝的发热功率大于第二金属丝的发热功率，进而使得第一金属丝和第二金属丝分别对电池单体组起加热和保温的作用。
在一些实施例中，所述第一金属丝的长度大于所述第二金属丝的长度。
通过将第一金属丝的长度设置为大于第二金属丝的长度，能够使得第一金属丝的内阻大于第一金属丝的内阻，使得第一金属丝的发热功率大于第二金属丝的发热功率，进而使得第一金属丝和第二金属丝分别对电池单体组起加热和保温的作用。
在一些实施例中，所述加热部件的外周面与所述侧壁的内周面之间具有间隙，以在所述加热部件的外周面与所述侧壁的内周面之间形成用于储存冷凝水的储液槽。
电池单体组与环境温差较大时，易产生冷凝水，通过将加热部件的外周面设置为与侧壁的内周面之间具有间隙，形成储液槽，以储存冷凝水，能够避免冷凝水影响电池单体组，避免电池单体组之间绝缘失效，进而保证电池的安全性。
在一些实施例中，所述电池还包括冷却部件，所述冷却部件设置于所述加热部件和所述底壁之间，所述冷却部件用于对所述电池单体组进行冷却。
通过设置冷却部件，能够有效地调整电池单体组的温度，使得电池单体组处于适宜的工作温度，以保证电池单体组的一致性；同时，将冷却部件设置为加热部件背离于电池单体组的一侧，能够有效地保证加热部件对电池的加热和保温效果。
在一些实施例中，所述中心区域的发热功率密度为0.3-0.8W/cm2,所述边缘区域的发热功率密度0.1-0.3W/cm2。
将中心区域的发热功率设置为0.3-0.8W/cm2，能够高效地对电池单体组加热，提高对电池单体组的加热效率；将边缘区域的发热功率设置为0.1-0.3W/cm2，能够起保温的作用，以及降低电池单体组之间的温差的情况下，节省能量。
第二方面，本申请还提供一种用电设备，包括：用电设备本体；根据第一方面的任一项所述的电池，用于向所述用电设备本体供电。
第三方面，本申请还提供一种电池的制造方法，包括：提供箱体，所述箱体包括开口、底壁和侧壁，所述底壁与所述开口相对设置，所述侧壁围设在所述底壁的周围；提供电池单体组，所述电池单体组包括多个堆叠设置的电池单体；提供加热部件，所述加热部件包括中心区域和边缘区域，所述边缘区域围绕所述中心区域设置，所述中心区域的发热功率大于所述边缘区域的发热功率；将所述电池单体组和所述加热部件设置在所述箱体内，且所述加热部件设置在所述电池单体组和所述底壁之间，并使所述电池单体组与所述中心区域接触。
第四方面，本申请还提供电池的制造设备，包括：第一提供装置，用于提供箱体，所述箱体包括开口、底壁和侧壁，所述底壁与所述开口相对设置，所述侧壁围设在所述底壁的周围；第二提供装置，用于提供电池单体组，所述电池单体组包括多个堆叠设置的电池单体；第三提供装置，用于提供加热部件，所述加热部件包括中心区域和边缘区域，所述边缘区域围绕所述中心区域设置，所述中心区域的发热功率大于所述边缘区域的发热功率；组装装置，用于将所述电池单体组和所述加热部件设置在所述箱体内，且所述加热部件设置在所述电池单体组和所述底壁之间，并使所述电池单体组与所述中心区域接触。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
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，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，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为根据本申请一些实施例的车辆的结构示意图；
图2为根据本申请一些实施例中电池的爆炸图；
图3为本申请一些实施例中中心区域、边缘区域以及箱体的示意图；
图4为本申请一些实施例中箱体和加热部件的示意图；
图5为本申请一些实施例中箱体和局部加热部件的示意图；
图6为本申请一些实施例中箱体的立体图；
图7为本申请一些实施例中加热部件的立体图；
图8为本申请一些实施例中加热部件的立体爆炸图；
图9为图8中Ⅸ处的放大图；
图10为图3中Ⅹ处的放大图；
图11为本申请另一些实施例中加热部件和冷却部件的立体爆炸图；
图12为本申请一些实施例中电池的制造方法的流程示意图；
图13为本申请一些实施例中电池的制造设备的示意框图。
图标：1000-车辆；300-控制器；200-马达；100-电池；
40-电池单体组；40a-电池单体；30-箱体；31-开口；32-底壁；33-侧壁；20-盖体；10-加热部件；10a-中心区域；10b-边缘区域；11-第一金属丝；12-第二金属丝；13-第一接线端子；14-第二接线端子；15-第三接线端子；16-第一绝缘层；17-第二绝缘层；170-第一穿孔；171-第二穿孔；172-第三穿孔；18-储液槽；50-冷却部件；2000-第一提供装置；3000-第二提供装置；4000-第三提供装置；5000-组装装置。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：存在A，同时存在A和B，存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池单体组等，电池单体组为多个电池单体堆叠设置的物理模块。电池一般包括用于封装多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。
目前，从市场形势的发展来看，电动车辆成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。电池为车辆本体的行驶和车辆本体中的各种电气元件的运行提供能量。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素，例如，能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率等性能参数，另外，还需要考虑电池的一致性。电池一致性，指统一规格型号的单体电池组成电池单体组后，其电压、荷电量、容量及其衰退率、内阻及其变化率、寿命、温度影响、自放电率等参数的趋同性。若电池一致性差，会导致电池容量损失、寿命损失以及内阻增大，影响电池性能。而温度不一致是导致电池一致性差的主要原因。发明人发现，在低温环境对电池加热时，电池单体组中电池单体受加热和散热程度不同(特别是处于边缘的电池单体与处于中心的电池单体比较)，会导致电池单体组之间温差较大，存在温度不一致的情况，进而造成电池一致性差。
基于以上考虑，为保证电池的温度一致性，进而保证电池一致性，发明人经过深入研究，设计了一种电池，包括箱体，包括开口、底壁和侧壁，底壁与开口相对设置，侧壁围设在底壁的周围；电池单体组，包括多个堆叠设置的电池单体，电池单体组设置在箱体内；加热部件，设置在电池单体组和底壁之间，用于对电池单体组进行加热，加热部件包括中心区域和边缘区域，电池单体组与中心区域接触，边缘区域围绕中心区域设置；其中，中心区域的发热功率大于边缘区域的发热功率。
通过中心区域以较高的发热功率对电池单体组进行加热，使得电池单体组快速地被加温至适宜的温度，以保证电池的充放电性能，同时，通过边缘区域以较低的发热功率对电池单体组周围的部件或环境加热，以降低电池单体组边缘的电池单体与处于中心的电池单体的温差，以保证电池的温度一致性，进而保证电池的一致性。当整体电池单体组处于适宜的工作温度时，单独控制边缘区域工作，能够对电池起保温的作用，由于功率较低故节省能量。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电设备。
用电设备可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明，以用电设备为车辆为例进行说明。
图1为根据本申请一些实施例的车辆1000的结构示意图。
车辆1000的内部可以设置控制器300、马达200和电池100，控制器300用来控制电池100为马达200供电。例如，在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源，用于车辆1000的电路系统，例如，用于车辆1000的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中，电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参见图2，图2为根据本申请一些实施例中电池100的爆炸图。
电池100包括电池单体组40、箱体30以及盖体20，电池单体组40包括多个堆叠设置的电池单体40a，电池单体组40容纳于箱体30内。其中，箱体30用于为电池单体组40提供容纳空间，箱体30可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体30包括开口31、底壁32和侧壁33，底壁32与开口31相对设置，侧壁33围设在底壁32的周围以形成能够容纳电池单体组40的腔室，盖体20覆盖于开口31，将电池单体组40封闭，盖体20可以为板状也可以与箱体30均为一侧具有开口31的空心结构。当然，箱体30和盖体20构成的结构可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
本申请的一些实施例中，请结合图3-图6，图3为本申请一些实施例中中心区域10a、边缘区域10b以及箱体30的示意图，图4为本申请一些实施例中箱体30和加热部件10的示意图，图5为本申请一些实施例中箱体30和局部加热部件10的示意图，图6为本申请一些实施例中箱体30的立体图。
电池100包括箱体30、电池单体组40以及加热部件10。箱体30包括开口31、底壁32和侧壁33，底壁32与开口31相对设置，侧壁33围设在底壁32的周围。电池单体组40包括多个堆叠设置的电池单体40a，电池单体组40设置在箱体30内。加热部件10，设置在电池单体组40和底壁32之间，用于对电池单体组40进行加热，加热部件10包括中心区域10a和边缘区域10b，电池单体组40与中心区域10a接触，边缘区域10b围绕中心区域10a设置。其中，中心区域10a的发热功率大于边缘区域10b的发热功率。
箱体30可以为容纳电池单体组40，保护电池单体组40的部件，且箱体30也可以为支撑加热部件10的部件，以使得加热部件10能够接触电池单体组40件。可选地，电池100还包括盖体20，盖体20覆盖箱体30的开口31以将电池单体组40封闭。
加热部件10为能够发热的部件。加热部件10包括中心区域10a和边缘区域10b，中心区域10a为对应电池单体组40且与电池单体组40接触的区域，该区域能够直接对电池单体组40进行加热。边缘区域10b为环绕于中心区域10a的区域，即环绕于电池单体组40的区域，该区域能够对电池单体组40的周围进行加热，该周围可以指电池单体组40周围的部件或者环境。
发热功率指，因发热而损耗的功率，发热功率越大，加热效果越好，发热功率越小，能量的损耗越小。中心区域10a的发热功率大于边缘区域10b的发热功率，指，中心区域10a的加热效果好，以能够高效地将电池单体组40加热；边缘区域10b为加热功率较低，一方面，降低外界温度对电池单体组40的影响，在低能耗的条件下起保温效果，另一方面，能够降低电池单体组40边缘位置的电池单体40a与中心区域10a的电池单体40a的温差。
本申请实施例的技术方案中，通过设置加热部件10，能够在对电池单体组40加热的同时，保证电池100一致性；通过中心区域10a以较高的发热功率对电池单体组40进行加热，使得电池单体组40快速地被加热至适宜的工作温度，以保证电池100的充放电性能，同时，通过边缘区域10b以较低的发热功率对电池单体组40周围的部件或环境加热，以降低电池单体组40边缘的电池单体40a与处于中心的电池单体40a的温差，以保证电池100的温度一致性，进而保证电池100的一致性。当整体电池单体组40处于适宜的工作温度时，单独控制边缘区域10b工作，能够对电池100起保温的作用，由于功率低，故能量损耗低。
根据本申请的一些实施例中，请结合图7和图8，图7为本申请一些实施例中加热部件10的立体图，图8为本申请一些实施例中加热部件10的立体爆炸图。加热部件10包括第一金属丝11和第二金属丝12，第一金属丝11位于中心区域10a且迂回分布，第二金属丝12位于边缘区域10b且围绕于第一金属丝11；第一金属丝11的一端和第二金属丝12的一端相互连接并设置有第一接线端子13，第一金属丝11的另一端设置有第二接线端子14，第二金属丝12的另一端设置有第三接线端子15。
金属丝可以为通电以发热的部件，该金属丝的材质可以为镍、铝或具有高内阻的合金。第一金属丝11对应中心区域10a，通电后能够对电池单体组40进行加热。第二金属丝12对应边缘区域10b，通电后能够对电池单体组40周围进行加热。第一金属丝11迂回分布，指第一金属丝11在中心区域10a的位置呈蛇状蜿蜒迂回，以高密度地布设于中心区域10a，进而保证对电池单体组40的加热效果。第二金属丝12围绕与第一金属丝11布设，且在第二金属丝12的延伸方向，第二金属丝12可以迂回设置以提高第二金属丝12对电池单体40a周围的加热效果，进而有效地起保温作用，以及与第一金属丝11协同而起的温差调节作用。
第一接线端子13为连接第一金属丝11和第二金属丝12的一端的部件，其用于外接电源；第二接线端子14为连接第一金属丝11的另一端的部件，其用于外接电源，当同时对第一接线端子13和第二接线端子14通电时，第一金属丝11工作，以对电池单体组40加热；第三接线端子15为连接第二金属丝12的另一端的部件，其用于外接电源，当同时对第一接线端子13和第三接线端子15通电时，第二金属丝12工作，以对电池单体组40的周围加热。当同时对第一接线端子13、第二接线端子14和第三接线端子15通电时，第一金属丝11和第二金属丝12并联，同时工作。
通过设置第一金属丝11和第二金属丝12，使得第一金属丝11和第二金属丝12在通电后，能够发热以分别对电池单体组40和电池单体组40的周围加热，以起电池单体组40加热和保温的作用。控制第一接线端子13和第二接线端子14接通，第一金属丝11形成回路进而发热以加热电池单体组40；控制第一接线端子13和第三接线端子15接通，第二金属丝12形成回路进而发热以加热电池单体组40周围的温度以对电池单体组40起保温作用，控制第一接线端子13、第二接线端子14以及第三接线端子15接通，能够有效地调节电池单体组40中电池单体40a之间的温差，进而保证电池100的一致性。
根据本申请的一些实施例中，请结合图7和图8。加热部件10还包括第一绝缘层16和第二绝缘层17，第一金属丝11和第二金属丝12设置于第一绝缘层16和第二绝缘层17之间。
第一绝缘层16和第二绝缘层17可以为具有绝缘性质的部件，第一金属丝11和第二金属丝12设置在第一绝缘层16和第二绝缘层17之间，能够有效地将第一金属丝11和第二金属丝12与外界绝缘设置，避免发生短路或者漏电的情况发生。第一绝缘层16和第二绝缘层17可以为环氧板或者其他具有绝缘性质的部件。
通过设置第一绝缘层16和第二绝缘层17，能够将第一金属丝11和第二金属丝12有效地与电池单体组40绝缘隔离，避免电池单体组40发生短路的风险；同时由于第一金属丝11和第二金属丝12设置于第一绝缘层16和第二绝缘层17之间，即第一绝缘层16、第二绝缘层17、第一金属丝11和第二金属丝12呈一个整体，以便于装配于箱体30中。
可选地，第一绝缘层16可以与箱体30的底壁32连接，第二绝缘层17可以与电池单体组40连接。可选地，第二绝缘层17可以通过粘接的方式与电池单体组40连接，第一绝缘层16可以通过粘接或机械连接的方式与箱体30的底壁32连接。可选地，当第一绝缘层16与底壁32连接时，第一绝缘层16背离于第二绝缘层17的表面可以做隔热处理，以保证第一金属丝11和第二金属丝12发出的热量得到有效地利用。
根据本申请的一些实施例中，请参见图9，图9为图8中Ⅸ处的放大图。第二绝缘层17形成有第一穿孔170、第二穿孔171以及第三穿孔172，第一接线端子13、第二接线端子14以及第三接线端子15分别暴露于第一穿孔170、第二穿孔171以及第三穿孔172。
第一穿孔170、第二穿孔171以及第三穿孔172，指在第二绝缘层17上开设的通孔，该通孔贯穿第二绝缘层17的表面。
由于第一金属丝11和第二金属丝12被第一绝缘层16和第二绝缘层17覆盖，故通过在第二绝缘层17上设置第一穿孔170、第二穿孔171以及第三穿孔172，能够将第一接线端子13、第二接线端子14以及第三接线端子15暴露出，以便于第一接线端子13、第二接线端子14以及第三接线端子15外接电源，保证第一金属丝11和第二金属丝12正常工作。
根据本申请的一些实施例中，第一金属丝11和第二金属丝12通过蚀刻工艺设置于第一绝缘层16。第二绝缘层17通过热压工艺与第一绝缘层16连接。
通过蚀刻工艺设置于第一绝缘层16，指第一金属丝11和第二金属丝12在蚀刻工艺下形成并设于第一绝缘层16。热压工艺指，对第一绝缘层16和第二绝缘层17加热并施加压力，以使得二者相互连接。
通过蚀刻工艺，能够精准地将制造出第一金属丝11和第二金属丝12并设置于第一绝缘层16上，能够保证第一金属丝11和第二金属丝12按照预定的位置、图形以及密度排布，以保证第一金属丝11和第二金属丝12精准地加热电池单体组40和其周围。通过热压工艺，能够方便地有效地将第一绝缘层16和第二绝缘层17连接，提高加热部件10的制造效率，保证第一金属丝11和第二金属丝12与电池单体组40相互绝缘。
根据本申请的一些实施例中，第一金属丝11的横截面积小于第二金属丝12的横截面积。
横截面积，指第一金属丝11或第二金属丝12的垂直于其延伸方向上的截面的面积。通过将第一金属丝11的横截面积设置为小于第二金属丝12的横截面积，能够使得第一金属丝11的内阻大于第一金属丝11的内阻，使得第一金属丝11的发热功率大于第二金属丝12的发热功率，进而使得第一金属丝11和第二金属丝12分别对电池单体组40起加热和保温的作用。
可选地，在本申请的一些实施例中，第一金属丝11的厚度与第二金属丝12的厚度可以一致，因此可以调整第一金属丝11和第二金属丝12的宽度，以调整第一金属丝11和第二金属丝12的内阻，例如将第一金属丝11的宽度设置为小于第二金属丝12的宽度。
根据本申请的一些实施例中，第一金属丝11的长度大于第二金属丝12的长度。
长度可以指第一金属丝11或第二金属丝12的延伸距离。通过将第一金属丝11的长度设置为大于第二金属丝12的长度，能够使得第一金属丝11的内阻大于第一金属丝11的内阻，使得第一金属丝11的发热功率大于第二金属丝12的发热功率，进而使得第一金属丝11和第二金属丝12分别对电池单体组40起加热和保温的作用。
根据本申请的一些实施例中，请参见图10，图10为图3中Ⅹ处的放大图。加热部件10的外周面与侧壁33的内周面之间具有间隙，以在加热部件10的外周面与侧壁33的内周面之间形成用于储存冷凝水的储液槽18。
在电池单体组40与环境温差较大时，易产生冷凝水。通过将加热部件10的外周面设置为与侧壁33的内周面之间具有间隙以形成储液槽18的方式，以储存冷凝水，能够避免冷凝水影响电池单体组40，避免电池单体组40之间绝缘失效，进而保证电池100的安全性。
根据本申请的另一些实施例，请参见图11，图11为本申请另一些实施例中加热部件10和冷却部件50的立体爆炸图。电池100还包括冷却部件50，冷却部件50设置于加热部件10和底壁32之间，冷却部件50用于对电池单体组40进行冷却。
冷却部件50为用于冷却电池单体组40的部件，例如冷却部件50为水冷板，水冷板可以容纳流体，以通过流体的流动带走电池单体组40工作产生的热量，进而冷却电池单体组40。
通过设置冷却部件50，能够有效地调整电池单体组40的温度，使得电池单体组40处于适宜的工作温度，以保证电池单体组40的一致性；同时，将冷却部件50设置为加热部件10背离于电池单体组40的一侧，能够有效地保证加热部件10对电池100的加热和保温效果。
根据本申请的另一些实施例，中心区域10a的发热功率密度为0.3-0.8W/cm2,边缘区域10b的发热功率密度0.1-0.3W/cm2。
将中心区域10a的发热功率设置为0.3-0.8W/cm2，能够高效地对电池单体组40加热，提高对电池单体组40的加热效率；将边缘区域10b的发热功率设置为0.1-0.3W/cm2，能够在起保温以及降低电池单体组40之间的温差的作用下，节省能量。
根据本申请的一些实施例，本申请还提供一种用电设备，包括用电设备本体和上文描述的电池100，电池100用于向用电设备本体供电。
根据本申请的一些实施例，本申请还提供一种电池的制造方法，请参见图12，图12为本申请一些实施例中电池的制造方法的流程示意图。
该方法包括：
S1、提供箱体30，箱体30包括开口31、底壁32和侧壁33，底壁32与开口31相对设置，侧壁33围设在底壁32的周围；
S2、提供电池单体组40，电池单体组40包括多个堆叠设置的电池单体40a；
S3、提供加热部件10，加热部件10包括中心区域10a和边缘区域10b，边缘区域10b围绕中心区域10a设置，中心区域10a的发热功率大于边缘区域10b的发热功率；
S4、将电池单体组40和加热部件10设置在箱体30内，且加热部件10设置在电池单体组40和底壁32之间，并使电池单体组40与中心区域10a接触。
根据本申请的一些实施例，本申请还提供一种电池的制造设备6000，请参见图13，图13为本申请一些实施例中电池的制造设备6000的示意框图。电池的制造设备6000包括：第一提供装置2000、第二提供装置3000、第三提供装置4000和组装装置5000。第一提供装置2000用于提供箱体30，箱体30包括开口31、底壁32和侧壁33，底壁32与开口31相对设置，侧壁33围设在底壁32的周围。第二提供装置3000用于提供电池单体组40，电池单体组40包括多个堆叠设置的电池单体40a。第三提供装置4000用于提供加热部件10，加热部件10包括中心区域10a和边缘区域10b，边缘区域10b围绕中心区域10a设置，中心区域10a的发热功率大于边缘区域10b的发热功率。组装装置5000用于将电池单体组40和加热部件10设置在箱体30内，且加热部件10设置在电池单体组40和底壁32之间，并使电池单体组40与中心区域10a接触。
根据本申请的一些实施例，本申请还提供一种电池100，请参见图1-图11。电池100包括箱体30、电池单体组40、加热部件10以及冷却部件50。箱体30包括开口31、底壁32和侧壁33，底壁32与开口31相对设置，侧壁33围设在底壁32的周围。电池单体组40包括多个堆叠设置的电池单体40a。电池单体组40、加热部件10以及冷却部件50设置于箱体30内，且加热部件10位于电池单体组40和冷却部件50之间，冷却部件50位于加热部件10和底壁32之间。加热部件10用于对电池单体40a加热，冷却部件50用于对电池单体40a冷却。加热部件10包括中心区域10a和边缘区域10b，电池单体组40与中心区域10a接触，边缘区域10b围绕中心区域10a设置；中心区域10a的发热功率大于边缘区域10b的发热功率，其中，中心区域10a的发热功率密度为0.3-0.8W/cm2,边缘区域10b的发热功率密度0.1-0.3W/cm2。加热部件10包括第一绝缘层16、第二绝缘层17、第一金属丝11和第二金属丝12，第一金属丝11和第二金属丝12通过蚀刻工艺设置于第一绝缘层16，第一金属丝11位于中心区域10a且迂回分布，第二金属丝12位于边缘区域10b且围绕于第一金属丝11，第一金属丝11的一端和第二金属丝12的一端相互连接并设置有第一接线端子13，第一金属丝11的另一端设置有第二接线端子14，第二金属丝12的另一端设置有第三接线端子15。第二绝缘层17通过热压工艺与第一绝缘层16连接以将第一金属丝11和第二金属丝12覆盖。第二绝缘层17形成有第一穿孔170、第二穿孔171以及第三穿孔172，第一接线端子13、第二接线端子14以及第三接线端子15分别暴露于第一穿孔170、第二穿孔171以及第三穿孔172，以便于第一接线端子13、第二接线端子14和第三接线端子15外接电源，以使得第一金属丝11和/或第二金属丝12工作发热。其中，加热部件10与箱体30的侧边间隔，以形成用于储存冷凝水的储液槽18。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种电池，其特征在于，包括：
箱体，包括开口、底壁和侧壁，所述底壁与所述开口相对设置，所述侧壁围设在所述底壁的周围；
电池单体组，包括多个堆叠设置的电池单体，所述电池单体组设置在所述箱体内；
加热部件，设置在所述电池单体组和所述底壁之间，用于对所述电池单体组进行加热，所述加热部件包括中心区域和边缘区域，所述电池单体组与所述中心区域接触，所述边缘区域围绕所述中心区域设置；
其中，所述中心区域的发热功率大于所述边缘区域的发热功率。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，
所述加热部件包括第一金属丝和第二金属丝，所述第一金属丝位于所述中心区域且迂回分布，所述第二金属丝位于所述边缘区域且围绕于所述第一金属丝；
所述第一金属丝的一端和所述第二金属丝的一端相互连接并设置有第一接线端子，所述第一金属丝的另一端设置有第二接线端子，所述第二金属丝的另一端设置有第三接线端子。
3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，
所述加热部件还包括第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一金属丝和所述第二金属丝设置于所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间。
4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，
所述第二绝缘层形成有第一穿孔、第二穿孔以及第三穿孔，所述第一接线端子、所述第二接线端子以及所述第三接线端子分别暴露于所述第一穿孔、所述第二穿孔以及所述第三穿孔。
5.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，
所述第一金属丝和所述第二金属丝通过蚀刻工艺设置于所述第一绝缘层；
所述第二绝缘层通过热压工艺与所述第一绝缘层连接。
6.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，
所述第一金属丝的横截面积小于所述第二金属丝的横截面积。
7.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，
所述第一金属丝的长度大于所述第二金属丝的长度。
8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，
所述加热部件的外周面与所述侧壁的内周面之间具有间隙，以在所述加热部件的外周面与所述侧壁的内周面之间形成用于储存冷凝水的储液槽。
9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，
所述电池还包括冷却部件，所述冷却部件设置于所述加热部件和所述底壁之间，所述冷却部件用于对所述电池单体组进行冷却。
10.根据权利要求1-9任一项所述的电池，其特征在于，
所述中心区域的发热功率密度为0.3-0.8W/cm2，所述边缘区域的发热功率密度0.1-0.3W/cm2。
11.一种用电设备，其特征在于，包括：
用电设备本体；
根据权利要求1-10任一项所述的电池，用于向所述用电设备本体供电。
12.一种电池的制造方法，其特征在于，包括：
提供箱体，所述箱体包括开口、底壁和侧壁，所述底壁与所述开口相对设置，所述侧壁围设在所述底壁的周围；
提供电池单体组，所述电池单体组包括多个堆叠设置的电池单体；
提供加热部件，所述加热部件包括中心区域和边缘区域，所述边缘区域围绕所述中心区域设置，所述中心区域的发热功率大于所述边缘区域的发热功率；
将所述电池单体组和所述加热部件设置在所述箱体内，且所述加热部件设置在所述电池单体组和所述底壁之间，并使所述电池单体组与所述中心区域接触。
13.一种电池的制造设备，其特征在于，包括：
第一提供装置，用于提供箱体，所述箱体包括开口、底壁和侧壁，所述底壁与所述开口相对设置，所述侧壁围设在所述底壁的周围；
第二提供装置，用于提供电池单体组，所述电池单体组包括多个堆叠设置的电池单体；
第三提供装置，用于提供加热部件，所述加热部件包括中心区域和边缘区域，所述边缘区域围绕所述中心区域设置，所述中心区域的发热功率大于所述边缘区域的发热功率；
组装装置，用于将所述电池单体组和所述加热部件设置在所述箱体内，且所述加热部件设置在所述电池单体组和所述底壁之间，并使所述电池单体组与所述中心区域接触。
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