CN115884451A - 加热膜、电池、用电装置、制造方法以及制造设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种加热膜、电池、用电装置、制造方法以及制造设备，加热膜包括第一保护层、第二保护层，层叠设置于第一保护层和第二保护层之间的发热层和电极层。发热层包括间隔设置的多个子发热区，电极层与多个子发热区电连接形成并联加热回路。本申请实施例提供的加热膜，设置发热层包括多个子发热区，使得每一个子发热区形成独立的电路回路，从而在单个子发热区因被刺破、损坏等原因而发生老化时，只会影响该子发热区对应的加热膜部位的发热情况，而不会影响其它子发热区的正常发热。如此设置，有利于提高加热膜的使用寿命，降低加热膜出现加热失效的可能性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种加热膜、电池、用电装置、制造方法以及制造设备。
背景技术
随着电池技术的日益完善，用电装置如车辆离人们的生活越来越近，同时车辆对其提供能量的电池的性能要求越来越高。
为了使电池能够在冬季等低温环境下正常使用，在电池上贴附加热膜以使电池能够快速升温。而在电池的正常使用过程中，有时会出现加热膜因发生故障而无法正常提供热能的问题，影响了电池在低温环境下的正常使用。
发明内容
本申请提供一种加热膜、电池、用电装置、制造方法以及制造设备，能够降低加热膜工作出现故障的风险。
一方面，本申请实施例提供一种加热膜，加热膜包括第一保护层、第二保护层，层叠设置于第一保护层和第二保护层之间的发热层和电极层，发热层包括间隔设置的多个子发热区，电极层与多个子发热区电连接形成并联加热回路。
本申请实施例提供的加热膜，通过设置发热层包括间隔设置的多个子发热区，使得每一个子发热区形成独立的电路回路，从而在单个子发热区因被刺破、损坏而发生老化时，只会影响子发热区对应的位置的发热情况，而不影响其它子发热区的正常发热，保证加热膜的其它子发热区对应的位置正常工作。如此，有利于提高加热膜的使用寿命，降低加热膜出现加热失效的可能性。
根据本申请的一个实施例，第一保护层和第二保护层中的至少一者包括绝缘子层和粘接子层，粘接子层设置在绝缘子层远离发热层的一侧。如此可以通过粘接的方式将加热膜粘贴到电池的相应位置，操作更加方便、快捷。
聚酰亚胺和聚乙烯能够使得加热膜具有较高的耐热温度和熔融温度，提高加热膜在工作条件下的结构稳定性。且聚酰亚胺和聚乙烯能够使即热膜具有较高的拉伸强度
根据本申请的一个实施例，子发热区的材料包括石墨烯；和/或，第一保护层的的材料包括聚酰亚胺和聚乙烯中的至少一者；和/或，第二保护层的材料包括聚酰亚胺和聚乙烯中的至少一者。采用石墨烯材料制成的加热膜具有较好的导热性能和安全性能。
根据本申请的一个实施例，同层且相邻的两子发热区之间的间隙为3mm～8mm。如此设置，在保证一定面积的加热膜的热效率的同时，也便于加热膜的加工，并提高加热膜使用过程中的安全性能。
根据本申请的一个实施例，一发热层对应两层电极层，两层电极层分别设置在发热层两侧的表面。设置一发热层对应两层电极层，可以有效地降低加热膜因电极层损坏而出现加热失效的风险。
根据本申请的一个实施例，子发热区分布呈一行或者多行排布，每一行间隔分布有多个子发热区。在加热膜面积一定的前提下，设置子发热区分布呈一行或者多行排布，便于对发热层的子发热区进行合理的排布，进而有利于电极层中的电路排布。
根据本申请的一个实施例，电极层包括多个电极，子发热区垂直于层叠方向的表面的两相对侧边分别电连接有电极。依然能够实现在子发热区产生热量的目的。
根据本申请的一个实施例，一电极沿多个子发热区的行方向电连接同一行的多个子发热区；和/或，一电极电连接相邻两行的子发热区。如此设置，便于对发热层的子发热区进行排布，进而有利于电极层中的电路排布。而设置子发热区分布呈多行，在加热膜的面积一定的前提下，可以进一步提高加热膜发热位置的数量，降低单个子发热区的发热面积，从而一个子发热区因破损造成加热失效的后果对整个加热膜的加热效果的影响更小。
另一方面，根据本申请提供一种电池，包括：上述任意一实施例提供的加热膜；电池单体，多个电池单体沿厚度方向堆叠设置，加热膜用于对电池单体加热。
根据本申请实施例提供的电池，加热膜贴附在电池单体的外表面；和/或，子发热区沿厚度方向的尺寸为W，电池单体沿厚度方向的尺寸为L，L≤W≤2L。如此可以使发热层设置合理的子发热区的数量，既可以降低加热膜传递效率低的风险，也可以降低发热层的制造难度。
又一方面，本申请实施例提供一种用电装置，包括上述任意一实施例提供的电池，电池用于提供电能。
再一方面，本申请实施例提供一种加热膜的制造方法，包括：提供第一保护层、第二保护层、发热层以及电极层，发热层包括间隔设置的多个子发热区；将发热层和电极层层叠设置于第一保护层和第二保护层之间，并使电极层与多个子发热区电连接形成并联加热回路。
本申请实施例提供的加热膜的制造方法，通过设置发热层包括间隔设置的多个子发热区，使得每一个子发热区形成独立的电路回路，从而在单个子发热区因被刺破、损坏而发生老化时，只会影响子发热区对应的位置的发热情况，而不会对其它子发热区的发热情况造成影响，保证加热膜的其它子发热区对应的位置正常工作。如此，有利于提高加热膜的使用寿命，降低加热膜出现加热失效的现象的风险。
再一方面，本申请实施例提供一种加热膜的制造设备，包括：提供模块，用于提供第一保护层、第二保护层、发热层以及电极层，发热层包括间隔设置的多个子发热区；组装模块，用于将发热层和电极层层叠设置于第一保护层和第二保护层之间，并使电极层与多个子发热区电连接形成并联加热回路。
本申请实施例提供的加热膜的制造设备，能够设置发热层包括间隔设置的多个子发热区，使得每一个子发热区形成独立的电路回路，从而在单个子发热区因被刺破、损坏而发生老化时，只会影响子发热区对应的位置的发热情况，而不会影响其它子发热区的正常发热，保证加热膜的其它子发热区对应的位置正常工作。如此，有利于提高加热膜的使用寿命，降低加热膜出现加热失效的可能性。
本申请实施例提供的加热膜、电池、用电装置、制造方法以及制造设备，通过设置加热膜的发热层包括间隔设置的多个子发热区，使得每一个子发热区形成独立的电路回路，从而在单个子发热区因被刺破、损坏而发生老化时，只会影响子发热区对应的位置的发热情况，而不影响其它子发热区的正常发热，保证加热膜的其它子发热区对应的位置正常工作。如此，有利于提高加热膜的使用寿命，降低加热膜出现加热失效的可能性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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，还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例的车辆的结构示意图；
图2是本申请一实施例的电池的分解结构示意图；
图3是本申请一实施例的电池模块的局部结构示意图；
图4是本申请实施例提供的加热膜的结构示意图；
图5是图4一实施例中沿N-N的剖面图；
图6是图4另一实施例中沿N-N的剖面图；
图7是本申请一实施例的加热膜内子发热区的排布的结构示意图；
图8是本申请另一实施例的加热膜内子发热区的排布的结构示意图；
图9是本申请一实施例提供的加热膜的分解结构示意图；
图10是本申请另一实施例提供的加热膜的分解结构示意图；
图11是本申请又一实施例提供的加热膜的分解结构示意图；
图12是本申请实施例提供的电池的局部结构示意图；
图13是本申请实施例提供的加热膜的制造方法的流程图；
图14是本申请实施例提供的加热膜的制造设备的结构示意图。
在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。
附图标记说明：
1、车辆；1a、马达；1b、控制器；
10、电池；11、底壳；12、顶壳；
20、电池模块；
30、电池单体；
40、加热膜；41、发热层；411、子发热区；42、电极层；421、电极；43、第一保护层；431、绝缘子层；432、粘接子层；44、第二保护层；
100、制造设备；110、提供模块；120、组装模块；
X、厚度方向；Y、层叠方向。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。
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。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池、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一个或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模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或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层叠后作为正极极耳。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层叠后作为负极极耳。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。隔膜的材质可以为PP或PE等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。
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，还需要考虑电池的安全性。
电池单体上的泄压机构对电池的安全性有着重要影响。例如，当发生短路、过充等现象时，可能会导致电池单体内部发生热失控从而压力或温度骤升。这种情况下通过泄压机构致动可以将内部压力及温度向外释放，以防止电池单体爆炸、起火。
本申请中所提到的来自电池单体的排放物包括但不限于：电解液、被溶解或分裂的正负极极片、隔离膜的碎片、反应产生的高温高压气体、火焰，等等。
发明人发现电池在工作的过程中，会出现加热膜无法正常为电池单体提供热能的问题之后，对加热膜的结构以及使用环境进行了分析和研究。发明人发现，加热膜通常贴附在电池单体的外表面或者箱体的内表面，在电池的装配和使用过程中，电池会受到较大的冲击或者振动载荷，会造成加热膜内的发热层被碰伤、刺破。加热膜中的发热层通常为整块设计，某点的位置出现破损时，在使用过程中因加热老化，会逐步影响周围发热区域，最后导致整个加热膜甚至整个电池包失效。
基于申请人发现的上述问题，申请人对加热膜的结构进行了改进，本申请实施例描述的技术方案适用于加热膜、包含加热膜的电池以及使用电池的用电装置。
用电装置可以是车辆、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1可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，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，以用电装置为车辆1为例进行说明。
如图1所示，车辆1的内部设置有电池10。电池10可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池10可以用于车辆1的供电，例如，电池10可以作为车辆1的操作电源。
车辆1还可以包括控制器1b和马达1a。控制器1b用来控制电池10为马达1a供电，例如，用于车辆11的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中，电池10不仅仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
参见图2所示，电池10包括电池单体30(图2未示出)。电池10还可以包括用于容纳电池单体30的箱体。
箱体用于容纳电池单体30，箱体可以是多种结构形式。
在一些实施例中，箱体可以包括底壳11和顶壳12。底壳11与顶壳12相互盖合。底壳11和顶壳12共同限定出用于容纳电池单体30的容纳空间。底壳11和顶壳12可以是均为一侧开口的空心结构。底壳11的开口侧盖合于顶壳12的开口侧，则形成具有容纳空间的箱体。底壳11与顶壳12之间还可以设置密封件，以实现底壳11与顶壳12的密封连接。
在实际运用中，底壳11可盖合于顶壳12的顶部。底壳11也可称之为上箱体，顶壳12也可以称之为下箱体。
底壳11和顶壳12可以是多种形状，例如，圆柱体、长方体等。在图2中，示例性地，底壳11与顶壳12均为长方体结构。
在电池10中，电池单体30可以是一个，也可以是多个。若电池单体30为多个，多个电池单体30之间可串联或并联或混联。混联是指多个电池单体30中既有串联又有并联。多个电池单体30之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体30构成的整体容纳于箱体内，也可以是多个电池单体30先串联或并联或混联组成电池模块20。多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。
在一些实施例中，如图3所示，在电池10中，电池单体30为多个。多个电池单体30先串联或并联或混联组成电池模块20。多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。
在一些实施例，电池模块20中的多个电池单体30之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池模块20中的多个电池单体30的并联或串联或混联。
在一些实施例中，电池10包括加热膜40，加热膜40用于加热多个电池单体30，使得多个电池单体30在环境温度较低时仍然能够正常使用。加热膜40可以设置在电池单体30的表面，在一些应用场景下，加热膜40还也可以设置在箱体的内侧表面。
根据申请实施例提供的加热膜40，如图4至图6所示，加热膜40包括第一保护层43、第二保护层44，层叠设置于第一保护层43和第二保护层44之间的发热层41和电极层42。发热层41包括间隔设置的多个子发热区411。电极层42与多个子发热区411电连接形成并联加热回路。
具体地，子发热区411在通电的状态下，能够产生热量。电极层42内部设置有电路，每一个子发热区411垂直于层叠方向Y的表面的两相对侧边均连接有对应的电路，以使与每一个子发热区411与对应的电路形成回路，多个子发热区411在发热层41形成多个回路，从而在电极层42通电的情况下，会有电流流过每一个子发热区411，每一个子发热区411均可以独立工作，产生热量，使得整个发热层41产生热量。第一保护层43和第二保护层44用于使电极层42以及发热层41与外界绝缘，防止漏电，保证加热膜40的正常工作。
可以理解的是，第一保护层43和第二保护层44的结构和材料可以相同，也可以不同，只要二者能够使夹设于其中的发热层41和电极层42与外界绝缘即可。
本申请实施例提供的加热膜40，设置发热层41包括多个子发热区411，并设置子发热区411与电极层42形成并联的加热回路，使得每一个子发热区411形成独立的电路回路，从而在单个子发热区411因被刺破、损坏而发生老化时，只会影响该子发热区411对应的位置的发热情况，而不会影响它子发热区411对应的加热膜40部位的正常发热，保证加热膜40的其它子发热区411正常工作。如此设置，有利于提高加热膜40的使用寿命，降低加热膜40出现加热失效的可能性。
为了保证加热膜40产生的热量快速、高效地传递给电池单体30，加热膜40可以粘接在电池单体30的外表面或者箱体的内表面，加热膜40也可以通过一定的压力夹设在箱体与电池单体30之间，只要保证加热膜40与电池单体30的良好接触即可保证加热膜40与电池单体30之间良好的热传导过程。
加热膜40通过粘接的方式粘接在电池单体30外表面或者箱体内表面的实施例中，具有粘接功能的结构可以集成在加热膜40上，也可以不集成在加热膜40上。
在一些实施例中第一保护层43和第二保护层44中的至少一者包括绝缘子层431和粘接子层432，粘接子层432设置在绝缘子层431远离发热层41的一侧。即粘接子层432设置在加热膜40的最外侧表层，以将加热膜40粘接在电池单体30的外表面或者箱体的内表面。
设置第一保护层43和第二保护层44中的至少一者包括粘接子层432，即设置具有粘接功能的粘接子层432集成在加热膜40上，可以更加方便、快捷地将加热膜40粘贴到对应的位置处。
发热层41的具体材料不做限制，只要能够在通电时产热即可。在一些实施例中，子发热区411包括铜丝等金属丝，铜丝等金属丝在通电的状态下，能够快速的产生热量，具有很好的加热性能。
在另一些实施例中，子发热区411的材料包括石墨烯。子发热区411的材料可以全部为石墨烯，也可以部分为石墨烯，这里不做限制。
石墨烯结构柔韧，不容易刮伤，即使刮伤后，也不容易造成发热层41的短路甚至起火。且石墨烯的导热系数较高，具有良好的产热效果，在通电状态下，能够快速产生热量。因此，采用石墨烯材料制成的加热膜40具有较好的导热性能和安全性能。
第一保护层43和第二保护层44由绝缘材料制成，其具体采用的材料不做限制，只要能够保证加热膜40的发热层41与电极层42与外界绝缘，以保证加热膜40的正常工作即可。
在一些实施例中，第一保护层43的材料包括聚酰亚胺和聚乙烯中的至少一者。具体地，第一保护层43材料可以仅包括聚酰亚胺，也可以仅包括聚乙烯，也可以既包括聚酰亚胺又包括聚乙烯。当然，第一保护层43的材料除了包括上述两种材料的至少一者外，还可以包括其它材料。
可以理解的是，聚酰亚胺和聚乙烯均具有较高的耐热温度和熔融温度，如此可以保证加热膜40在工作状态下，第一保护层43结构的稳定性，有利于提高电池10的工作安全性。另外，聚酰亚胺和聚乙烯具有较高的拉伸强度，便于形成第一保护层43，并使得第一保护层43具有较高的拉伸强度。
在一些实施例中，第二保护层44的材料包括聚酰亚胺和聚乙烯中的至少一者。该实施例与上述实施例中第一保护层43的材料包括聚酰亚胺和聚乙烯中的至少一者的技术方案具有相同的技术效果，在此不再赘述。
加热膜40中可以设置一层发热层41，也可以设置多层发热层41，这里不做限制。可以理解的是，发热层41中设置多层发热层41的实施例中，加热膜40的产热效率更高。
无论加热膜40中设置一层发热层41还是设置多层发热层41，同层的发热层41中均包括多个间隔设置的子发热区411，每一个子发热区411可以单独产生热量。同层且相邻的子发热区411之间的间隔不做限制，只要能够保证加热膜40能够正常产生热量，且相邻的子发热区411不会产生电性连接即可。
在一些实施例中，同层且相邻的两子发热区411之间的间隙为3mm～8mm。比如，同层且相邻的两子发热区411之间的间隙可以为3mm、4mm、5mm、6mm、7mm或者8mm。不同的相邻子发热区411之间的间隙可以相同，也可以不同。
设置同层且相邻的两子发热区411之间的间隙，可以防止子发热区411之间的间隙过大或者过小，降低因子发热区411之间的间隙过大导致的加热膜40加热效率低的风险，同时降低因子发热区411间隙过小造成的加工困难的提高的风险以及不同子发热区411形成的电路回路之间发生短路的风险。从而在保证一定面积加热膜40的热效率的同时，也便于加热膜40的加工，并提高加热膜40使用过程中的安全性。
可以在发热层41的一侧面设置电极层42，也可以在发热层41的两侧面均设置电极层42，只要能够使每一个子发热区411形成能够发热的电路回路即可。
在一些实施例中，如图6所示，一发热层41对应两层电极层42，两层电极层42分别设置在发热层41两侧的表面。
具体地，每一子发热区411沿层叠方向Y的两侧表面均形成有电极层42，且两侧电极层42均能够与子发热区411形成电路回路。如此，当子发热区411对应的两层电极层42中的任一者因损坏而无法与对应的子发热区411形成电路回路时，两层电极层42中的另一者仍然能够与子发热区411形成电路回路，并为子发热区411提供电能，加热膜40依然能够正常工作。
因此，设置一发热层41对应两层电极层42，可以有效地降低加热膜40因电极层42损坏而加热失效的风险。
子发热区411在发热层41中可以呈矩形阵列分布，也可以呈环形或者圆形阵列分布，还可以呈其它任意形状的分布，只要能够产生保证加热膜40的整体的产热性能即可。
在一些实施例中，子发热区411分布呈一行或者多行排布，每一行间隔分布有多个子发热区411。
如图7和图8所示，子发热区411分布呈多行的实施例中，相邻两行子发热区411在分布平面内，沿垂直于行方向的方向可以对齐设置，也可以错位设置，设置相邻两行子发热区411错位设置，有利于提高加热膜40发热位置的均匀性。
可以理解的是，在加热膜40面积一定的前提下，设置子发热区411分布呈一行或者多行，便于对发热层41的子发热区411进行排布，进而有利于电极层42中的电路排布。而设置子发热区411分布呈多行，在加热膜40的面积一定的前提下，可以进一步提高加热膜40发热位置的数量，降低单个子发热区411的发热面积，从而一个子发热区411因破损造成加热失效的后果对整个加热膜40的加热效果的影响更小。
根据电极层42内部电路的设置方式的不同，电极层42与每一个子发热区411形成电路的形式有多种，这里不做限制，只要能够与子发热区411形成回路，并产生电流即可。
在一些实施例中，电极层42包括电极421和导线，每一个子发热区411相对设置的两侧边均连接有两根导线，其中一根导线连接在一片电极421上，其中另一根导线连接到另一片电极421上，对两片电极421施加电压，以使两片电极421产生电势差，则子发热区411和与其连接的两根导线形成电流，子发热区411产生热量。
在另一些实施例中，如图9至图11所示，电极层42包括多个电极421，子发热区411垂直于层叠方向Y的表面的两相对侧边分别贴附有电极421。
具体地，可以在每一个子发热区411垂直于层叠方向Y的表面的两相对侧边均贴附有电极421，在子发热区411的分布呈一行或者多行的实施例中，每一行的全部或者部分子发热区411共用同一片电极421，上述设置方式均可以实现在子发热区411产生热量的目的。
设置电极层42包括多个电极421，通过电极421在子发热区411相对的两侧边产生电势差，进而使子发热区411产生热量，可以简化电极层42内部的电路排布。
可以理解的是，如图11所示，在每一个发热层41的沿层叠方向Y的两侧均设置有电极层42的实施例中，设置电极层42包括多个电极421，从而每一个子发热区411的两侧边均夹设在两片电极421之间。如此一来，当每一个子发热区411对应的两片电极421中的任意一片因划伤、破损等不再能够传递电能时，另一片仍然能够继续为对应的子发热区411提供电能，如此可以降低子发热区411加热失效的风险。
在一些实施例中，一电极421沿多个子发热区411的行方向电连接同一行的多个子发热区411。
具体地，每一行子发热区411沿垂直于行方向的两侧边分别贴附有一片电极421，给两片电极421施加电压，以使二者产生电势差时，便会有电流流过子发热区411。如此一来，两个电极421与同一行的多个子发热区411形成并联回路。当一个子发热区411破损断路的情况下，其它的子发热区411仍然能够正常工作。
设置多个子发热区411分布呈一行或者多行，一电极421同时电连接同一行的多个子发热区411，一电极421可以电连接同一行的多个子发热区411的部分，也可以电连接同一行的全部子发热区411，在实现一个子发热区411的损坏不影响其它发热区的正常工作的前提下，可以简化电极层42内部的电极421排布。
可以理解的是，在发热层41的多个子发热区411分布呈多行的实施例中，相邻两行子发热区411可以分别设置对应的电极421，也可以相邻两行子发热区411共用一个电极421，这里不做限制。
在一些实施例中，一电极421电连接相邻两行的子发热区。
即设置相邻两行子发热区411共用同一个电极421，可以设置相邻两行子发热区411的部分共用一个电极421，也可以设置相邻两行子发热区411的全部共用一个电极421。如此可以进一步有效减少电极层42内电极421的数量，进一步简化电极层42内部的电极421排布。
需要说明的是，为了使子发热区411相对的两侧边对应的两个电极421产生电势差，可以将两个电极421均接入正电势，且二者的电势不相等，也可以将两个极片均接入负电势，且二者的电势不相同，还可以将两个极片一个接入正电势，一个接入负电势。上述三种情况均可以在子发热区411相对的两侧边产生电势差，进而在子发热区411内产生电流，实现子发热区411产生热量的目的。
根据本申请实施例提供的电池10，如图12所示，电池10包括上述任意一实施例提供的加热膜40以及电池单体30。多个电池单体30沿厚度方向X堆叠设置，加热膜40用于对电池单体30加热。具体地，加热膜40可以贴附在电池单体30的表面，也可以贴附在箱体的内表面，以实际需要进行选取。
当电池10在极寒的环境下工作时，给加热膜40的电极层42通电，在每一个子发热区411内形成电路回路，进而子发热区411内有电流流过，子发热区411产生热量。由于发热层41内一个子发热区411所在电路回路的断路不影响别的子发热区411所在电路回路的正常工作，因此，一个子发热区411的损坏造成的对应的子发热区411所在电路回路的断路，只能影响对应的子发热区411的正常发热，对其它子发热区411的正常发热没有影响，因此不会影响加热膜40对电池单体30的正常加热。
因此，本申请实施例提供的电池10，由于采用了上述任意一实施例提供的加热膜40，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。
在一些实施例中，加热膜40贴附在电池单体30的外表面。
具体地，加热膜40可以贴附在电池单体30的顶表面、底表面以及两个侧表面中的一者或者多者。设置加热膜40贴附在电池单体30的外表面，使得加热膜40与电池单体30直接接触，更便于加热膜40产生的热量传递给电池单体30，提高二者热量传递的效率。
加热膜40包括多个间隔分布的子发热区411，单个子发热区411的尺寸不做限制，只要能够实现加热的功能即可。
在一些实施例中，子发热区411沿厚度方向X的尺寸为W，电池单体30沿厚度方向X的尺寸为L，L≤W≤2L。即设置子发热区411沿厚度方向X的尺寸是大于或者等于一个电池单体30的厚度尺寸，并小于或者等于两个电池单体30的厚度尺寸。通过上述设置，可以使发热层41设置合理的子发热区411的数量，既可以降低加热膜40的发热层41因分区过少导致的加热膜40热传递效率低的风险，也可以降低发热层41因分区过多造成的增加加热膜40的制造难度的风险。
根据本申请实施例提供的用电装置，包括上述任意一实施例提供的电池10，电池10用于提供电能。
本申请实施例提供的用电装置，由于采用的上述任意实施例提供的电池10，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
通过上述设置，可以使发热层41设置合理的子发热区411的数量，既可以降低加热膜40的发热层41因分区过少导致的加热膜40热传递效率低的风险，也可以降低发热层41因分区过多造成的增加加热膜40的制造难度的风险。
根据本申请实施例提供的用电装置，包括上述任意一实施例提供的电池10，电池10用于提供电能。
本申请实施例提供的用电装置，由于采用的上述任意实施例提供的电池10，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。
如图13所示，本申请实施例体用的加热膜40的制造方法包括：
提供第一保护层43、第二保护层44、发热层41以及电极层42，发热层41包括间隔设置的多个子发热区411；
将发热层41和电极层42层叠设置于第一保护层43和第二保护层44之间，并使电极层42与多个子发热区411电连接形成并联加热回路。
如图14所示，本申请实施例提供的加热膜40的制造设备包括提供模块110和组装模块120。提供模块110用于提供第一保护层43、第二保护层44、发热层41以及电极层42，发热层41包括间隔设置的多个子发热区411。组装模块120用于将发热层41和电极层42层叠设置于第一保护层43和第二保护层44之间，并使电极层42与多个子发热区411电连接形成并联加热回路。
本申请实施例提供的加热膜的制造方法和制造设备，因为能够制造上述任意一实施例提供的加热膜40，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (13)
1.一种加热膜，其特征在于，所述加热膜包括第一保护层、第二保护层，层叠设置于所述第一保护层和第二保护层之间的发热层和电极层，所述发热层包括间隔设置的多个子发热区，所述电极层与多个所述子发热区电连接形成并联加热回路。
2.根据权利要求1所述的加热膜，其特征在于，所述第一保护层和所述第二保护层中的至少一者包括绝缘子层和粘接子层，所述粘接子层设置在所述绝缘子层远离所述发热层的一侧。
3.根据权利要求1所述的加热膜，其特征在于，所述子发热区的材料包括石墨烯；和/或，
所述第一保护层的材料包括聚酰亚胺和聚乙烯中的至少一者；和或，
所述第二保护层的材料包括聚酰亚胺和聚乙烯中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的加热膜，其特征在于，同层且相邻的两所述子发热区之间的间隙为3mm～8mm。
5.根据权利要求1所述的加热膜，其特征在于，一所述发热层对应两层所述电极层，两层所述电极层分别设置在所述发热层两侧的表面。
6.根据权利要求1至5任一项所述的加热膜，其特征在于，所述子发热区分布呈一行或者多行排布，每一行间隔分布有多个所述子发热区。
7.根据权利要求6所述的加热膜，其特征在于，所述电极层包括多个电极，所述子发热区垂直于层叠方向的表面的两相对侧边分别电连接有所述电极。
8.根据权利要求7所述的加热膜，其特征在于，一所述电极沿多个所述子发热区的行方向电连接同一行的多个所述子发热区；和或，一所述电极电连接相邻两行的所述子发热区。
9.一种电池，其特征在于，包括：
如权利要求1至8任一项所述的加热膜；
电池单体，多个所述电池单体沿厚度方向堆叠设置，所述加热膜用于对所述电池单体加热。
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述加热膜贴附在所述电池单体的外表面；和/或，
所述子发热区沿所述厚度方向的尺寸为W，所述电池单体沿所述厚度方向的尺寸为L，L≤W≤2L。
11.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求9或10所述的电池，所述电池用于提供电能。
12.一种加热膜的制造方法，其特征在于，包括：
提供第一保护层、第二保护层、发热层以及电极层，所述发热层包括间隔设置的多个子发热区；
将所述发热层和所述电极层层叠设置于所述第一保护层和所述第二保护层之间，并使所述电极层与多个所述子发热区电连接形成并联加热回路。
13.一种加热膜的制造设备，其特征在于，包括：
提供模块，用于提供第一保护层、第二保护层、发热层以及电极层，所述发热层包括间隔设置的多个子发热区；
组装模块，用于将所述发热层和所述电极层层叠设置于所述第一保护层和所述第二保护层之间，并使所述电极层与多个所述子发热区电连接形成并联加热回路。
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