CN219876170U - 一种加热膜及电池模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种加热膜，包括电极层、半导体发热层和发热优化层；电极层和发热优化层分别设置在半导体发热层的两侧；发热优化层为金属或合金材料且具备导电能力，厚度为20～50纳米。本实用新型采用半导体材料作为制热材料，可以保证加热方式为面状加热，避免丝状加热方式中带来的发热均匀性较差，加热时间过长的问题，同时，半导体材料本身为无机半导体材料，无有机物的存在，寿命也不会随着时间的流逝而大幅降低。本实用新型采用增加发热优化层，其具备导电能力，在半导体发热层受到损伤，导致部分区域出现短路现象时，电流通过发热优化层，从而维持加热膜正常发热，避免因局部损伤短路而影响整体发热及发热不均匀。
Description
技术领域
本实用新型公开了一种加热膜及电池模组，属于电池设备技术领域。
背景技术
目前新能源汽车的开发利用越来越受到关注，动力电池系统作为新能源汽车的核心之一，是新能源汽车的动力来源。目前新能源汽车的动力电池一般采用锂离子电池，锂离子电池通过化学反应完成储存和释放电量，而温度对化学反应的影响非常明显且重要，因此，当温度过低时，锂电池性能下降、无法正常工作，甚至低温下充电还会出现负极析锂现象，引起电池容量快速衰降。
对电池进行加热是目前常规的处理方式，目前电池加热使用的加热膜分为金属基加热膜和石墨烯加热膜，金属基加热膜其加热方式为线发热，只有加热片区域发热，其他区域需较长时间传热达到热平衡，其发热均匀性较差、加热时间长、耗电量大且容易氧化，寿命较短；而石墨烯加热膜一般采用导电粉与树脂混合制备，由于掺杂有机物，会导致其功率随着时间衰减，导致寿命降低。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种加热膜包括电极层、半导体发热层和发热优化层；
所述电极层和所述发热优化层分别设置在所述半导体发热层的两侧；
所述发热优化层为金属或合金材料且具备导电能力；
所述发热优化层的厚度20～50纳米。
优选的，所述电极层和所述半导体发热层之间还包括电极过渡层；
所述电极过渡层的材料为导电浆料。
优选的，所述发热优化层采用磁控溅射的方式溅射在所述半导体发热层上；
所述发热优化层与半导体发热层位置相对应，且全面覆盖在所述半导体发热层上；
所述发热优化层的膜层材料为镍铬材料。
优选的，还包括内封装层；
所述内封装层设置在所述电极层远离所述半导体发热层的一侧。
优选的，还包括上封装层和下封装层；
所述上封装层覆盖在所述内封装层远离所述电极层一侧表面；
所述下封装层覆盖在所述发热优化层远离所述半导体发热层一侧表面。
一种电池模组，包括电池组和加热膜组件，所述加热膜组件布设在所述电池组侧壁；
所述加热膜组件包括所述加热膜。
优选的，所述加热膜组件还包括胶粘层；
所述胶粘层设置于所述加热膜和所述电池组之间。
优选的，所述加热膜组件还包括保温隔热层；
所述保温隔热层设置在所述加热膜远离所述电池组一侧表面。
优选的，所述加热膜组件上开设有多个通孔和多组固定孔；
每组所述固定孔设置在所述加热膜组件端部。
优选的，所述加热膜组件包括两组；
两组所述加热膜组件分别布设在所述电池组相对的两个侧壁；
两组所述加热膜组件通过连接线串联。
有益效果：本实用新型采用半导体材料作为制热材料，可以保证加热方式为面状加热，避免丝状加热方式中带来的发热均匀性较差，加热时间过长的问题，同时，半导体材料本身为无机半导体材料，无有机物的存在，寿命也不会随着时间的流逝而大幅降低。同时，本实用新型采用增加发热优化层，其具备导电能力，在半导体发热层受到损伤，导致部分区域出现短路现象时，电流通过发热优化层，从而维持加热膜正常发热，避免因局部损伤短路而影响整体发热及发热不均匀。
附图说明
图1为本实施例中加热膜膜层结构示意图；
图2为本实施例中加热膜膜层制备流程图；
图3为本实施例中加热膜组件与电池组的连接层示意图；
图4为本实施例中两组加热膜组件的主视图示意图；
图5为本实施例中两组加热膜组件的立体图示意图；
图6为本实施例中加热膜组件与电池组的连接立体示意图。
图中：1、半导体发热层；2、发热优化层；3、电极层；4、电极过渡层；5、内封装层；6、下封装层；7、上封装层；8、固定孔；9、发热区；10、通孔；11、外接端子；12、开口；13、加热膜组件；I、加热膜；II、电池组；III、保温隔热层；IV、胶粘层。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
下面结合附图和实施例对本实用新型优选的技术方案做进一步的说明。
一种加热膜I，如图1所示，包括电极层3、半导体发热层1和发热优化层2；电极层3和发热优化层2分别设置在半导体发热层1的两侧；具体的，电极层3一般采用耐高温导电铜胶带、铜带等，发热优化层2材料中一般含有常规金属或合金，其具备导电能力且导电率小于半导体发热层1的导电率。
其中，发热优化层具备导电能力，一般通过磁控溅射的方式镀一层发热优化层2，发热优化层2镀膜方式一般为全面镀膜，与半导体发热层1镀膜位置相对应，上下重叠并覆盖，发热优化层2的厚度范围为20～50纳米，材料一般采用金属或合金，常用的材料为镍铬，其主要作用在半导体发热层1受到损伤，导致部分区域出现短路现象时，电流通过发热优化层2，从而维持加热膜正常发热，避免因局部损伤短路而影响整体发热及发热不均匀。
本实用新型采用半导体材料作为制热材料，可以保证加热方式为面状加热，避免丝状加热方式中带来的发热均匀性较差，加热时间过长的问题，同时，半导体材料本身为无机半导体材料，无有机物的存在，寿命也不会随着时间的流逝而大幅降低。
本实施例中，电极层3和半导体发热层1之间还包括电极过渡层4，电极过渡层4的材料为导电浆料，具体的，导电浆料可选用特制导电银浆和导电铝浆，电极过渡层4连通电极层3和半导体发热层1，承载部分电流，作为电极层3和半导体发热层1的过渡，用于防止接触电阻过大，避免因局部接触电阻过大导致的发热不均。
具体的，本实施例还包括内封装层5，内封装层5设置在电极层3远离半导体发热层1的一侧。具体的，还包括上封装层7和下封装层6；上封装层7覆盖在内封装层5远离电极层3一侧表面；下封装层6覆盖在发热优化层2远离半导体发热层1一侧表面。封装层的材料一般选用PET和/或PI，其具有绝缘、防水的特点，可用于保护膜层内部结构，其中内封装层5对内部发热膜层起到二次保护的作用。
本实施例中加热膜I的制备流程，如图2所示，包括：步骤一，选择基底，其中基底一般采用PET或PI，具体的，选用PET作为基底材料，预处理基底表面，使其满足镀膜要求，采用磁控溅射技术将发热优化层2制备在基底表面，即通过磁控溅射技术将金属或合金制备在基底表面，形成发热优化层2，在发热优化层2表面制备半导体发热层1。
步骤二，在半导体发热层1表面的预设位置丝印银浆或铝浆，形成电极过渡层4。
步骤三，采用覆膜技术，使用覆膜机将导电铜胶带或铜带制备在电极过渡层4表面的预定位置，同时覆膜机在电极层3表面整体覆盖一层内封装层5，对已形成的膜层进行保护。
步骤四，按照规定尺寸，对上述加热膜I的半成品进行裁切处理。
步骤五，采用覆膜技术，对裁切后的所述加热膜I的半成品进行上下覆膜。
步骤六，对电极层3的引线进行处理，使其外露一端连接外接端子11。
一种电池模组，如图3所示，包括电池组II和加热膜组件13，加热膜组件13布设在电池组II侧壁；加热膜组件13包括上述实施例中的加热膜I。加热膜组件13包括一组或多组，布设在电池组II的侧壁。加热膜组件13中的加热膜I对电池组II提供温度。
加热膜组件13还包括胶粘层IV和保温隔热层III；胶粘层IV设置于加热膜I和电池组II之间，胶粘层IV采用耐高温粘结胶膜，用于连接加热膜I和电池组II；保温隔热层III设置在加热膜I远离电池组II一侧表面，保温隔热层III的材料为气凝胶等，用于防止热量散失，保护与电池模组相邻的其他部件，单向对电池组II加热。
具体的，本实施例中，加热膜组件13包括两组，如图4、5所示，两组加热膜组件13分别布设在电池组II相对的两个侧壁；两组加热膜组件13通过连接线串联。具体的，如图6所示，两组加热膜组件13之间设有开口12，对折设置在电池组II的两侧，将电池组II包裹在内，而电池组II的两个端面不需加热，因此不设置加热区，从而将两组加热膜组件13之间设置有开口12，两组加热膜组件13分别设有外接端子11，外接端子11为电极层3中的连接线，具体的为导电铜胶带、铜带，在连接点的端部设置外接端子11，用于连接电源，给加热膜供电。加热膜组件13上开设有多个通孔10和多组固定孔8；通孔10有利于电池组II表面水汽排出，防止水汽聚积在电池组II表面，导致胶粘层IV脱胶，从而引发加热膜I脱落；加热膜组件13表面除通孔10区域的其他区域为发热区9，为电池组II提供热量。固定孔8设置在加热膜组件13端部，与电池组II上预留的导向柱匹配，用于固定加热膜组件13。
本实用新型采用半导体材料作为制热材料，可以保证加热方式为面状加热，避免丝状加热方式中带来的发热均匀性较差，加热时间过长的问题，同时，半导体材料本身为无机半导体材料，无有机物的存在，寿命也不会随着时间的流逝而大幅降低。同时，本实用新型采用增加发热优化层，其具备导电能力，在半导体发热层受到损伤，导致部分区域出现短路现象时，电流通过发热优化层，从而维持加热膜正常发热，避免因局部损伤短路而影响整体发热及发热不均匀。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (10)
1.一种加热膜，其特征在于，包括电极层、半导体发热层和发热优化层；
所述电极层和所述发热优化层分别设置在所述半导体发热层的两侧；
所述发热优化层为金属材料且具备导电能力；
所述发热优化层的厚度为20～50纳米。
2.根据权利要求1所述的加热膜，其特征在于，所述电极层和所述半导体发热层之间还包括电极过渡层；
所述电极过渡层的材料为导电浆料。
3.根据权利要求1所述的加热膜，其特征在于，所述发热优化层采用磁控溅射的方式溅射在所述半导体发热层上；
所述发热优化层与半导体发热层位置相对应，且全面覆盖在所述半导体发热层上；
所述发热优化层的膜层材料为镍铬材料。
4.根据权利要求2所述的加热膜，其特征在于，还包括内封装层；
所述内封装层设置在所述电极层远离所述半导体发热层的一侧。
5.根据权利要求4所述的加热膜，其特征在于，还包括上封装层和下封装层；
所述上封装层覆盖在所述内封装层远离所述电极层一侧表面；
所述下封装层覆盖在所述发热优化层远离所述半导体发热层一侧表面。
6.一种电池模组，其特征在于，包括电池组和加热膜组件，所述加热膜组件布设在所述电池组侧壁；
所述加热膜组件包括权利要求1-5任一项所述的加热膜。
7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述加热膜组件还包括胶粘层；
所述胶粘层设置于所述加热膜和所述电池组之间。
8.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述加热膜组件还包括保温隔热层；
所述保温隔热层设置在所述加热膜远离所述电池组一侧表面。
9.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述加热膜组件上开设有多个通孔和多组固定孔；
每组所述固定孔设置在所述加热膜组件端部。
10.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述加热膜组件包括两组；
两组所述加热膜组件分别布设在所述电池组相对的两个侧壁；
两组所述加热膜组件通过连接线串联。
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