电池和电池加热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电池和具有其的电池加热系统，其中，电池包括：电芯，所述电芯具有正极引出端和负极引出端；金属层，所述金属层包覆在所述电芯外，所述正极引出端和所述负极引出端的至少一部分伸出所述金属层外且与金属层绝缘，所述金属层上设有两个间隔开布置的加热电极。根据本发明专利技术实施例的电池，通过在电芯的外层包覆金属层，并在金属层上设置两个加热电极，当电池处于低温环境中，使外部加热电源可以对电池的金属层进行加热，从而使电池的温度上升到合适范围，保证电芯的正极引出端和负极引出端可以对外部负载进行正常放电或者接受外部电源进行正常充电，保证电池的使用可靠性。

【技术实现步骤摘要】
电池和电池加热系统
本专利技术涉及电池
，更具体地，涉及一种电池和电池加热系统。
技术介绍
电池是一种化学电源，通过化学反应来实现充电和放电，然而由于化学反应速率受温度影响明显，当温度降低时，化学反应速率降低，所以电池内阻增大，放电功率降低，放电电量减少，严重影响电池的使用性能。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种电池，该电池的结构简单、紧凑，加热方便、升温快，有利于提高电池的使用可靠性。本专利技术还提出一种电池加热系统。根据本专利技术第一方面实施例的电池，包括：电芯，所述电芯具有正极引出端和负极引出端；金属层，所述金属层包覆在所述电芯外，所述正极引出端和所述负极引出端的至少一部分伸出所述金属层外且与所述金属层绝缘，所述金属层上设有两个间隔开布置的加热电极。根据本专利技术实施例的电池，通过在电芯的外层包覆金属层，并在金属层上设置两个加热电极，当电池处于低温环境中，使外部加热电源可以对电池的金属层进行加热，从而使电池的温度上升到合适范围，保证电芯的正极引出端和负极引出端可以对外部负载进行正常放电或者接受外部电源进行正常充电，保证电池的使用可靠性。再者，通过直接对电池的金属层进行加热，既可以省去需要在电芯外部设计加热元件的麻烦，又避免了需要设计两种电子通道带来的复杂工艺，成本较低。并且，金属材料的传热效果好，温度上升快，分布均匀，由于电池的金属层与电解液直接接触，通过加热金属层实际上是直接加热电解液，能够有效地解决在低温条件下、电池的电化学反应成为充放电过程控制步骤的难题。另外，根据本专利技术实施例的电池，还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一个实施例，所述金属层形成金属壳，所述电芯设在所述金属壳内。根据本专利技术的一个实施例，所述金属壳形成长方体，两个所述加热电极中的一个设在所述金属壳的侧壁上，两个所述加热电极中的另一个设在所述金属壳的顶壁上。根据本专利技术的一个实施例，所述金属壳包括：壳体，所述壳体的一端敞开形成安装所述电芯的开口，两个所述加热电极中的一个设在所述壳体的侧壁上；盖体，所述盖体设在所述开口处，两个所述加热电极中的另一个设在所述盖体上。根据本专利技术的一个实施例，两个所述加热电极中的一个设在所述壳体的侧壁的下部。根据本专利技术的一个实施例，所述金属壳与所述加热电极一体成型。根据本专利技术的一个实施例，所述电池为软包装电池，且包括复合膜，所述复合膜包括所述金属层和设在所述金属层的内侧表面以及设在所述金属层的外侧表面的保护层，两个所述加热电极的至少一部分伸出所述复合膜外。根据本专利技术的一个实施例，所述金属层为铝箔，所述金属层为铝箔，所述复合膜为经热塑加工形成的铝塑膜，所述加热电极形成位于所述铝塑膜中部的铝箔。根据本专利技术第二方面实施例的电池加热系统，包括：根据上述实施例所述的电池；开关，所述开关与两个所述加热电极中的一个电连接；电源，所述电源的两端分别与所述开关和两个所述加热电极中的另一个电连接以给所述金属层加热。根据本专利技术的一个实施例，还包括：控制器，所述控制器与所述开关相连以控制所述开关在所述电池的温度低于第一预定温度时、闭合所述开关，在所述电池温度高于第二预设温度时、断开所述开关。根据本专利技术的一个实施例，所述第一预设温度为0℃，所述第二预设温度为15℃。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的电池的结构示意图；图2是根据本专利技术又一个实施例的电池的电芯结构示意图；图3是根据本专利技术实施例的电池加热系统的结构示意图。附图标记：100：电池加热系统；10：电池；11：金属壳；111：壳体；112：盖体；12：加热电极；131：正极引出端；132：负极引出端；14：电芯；20：开关；30：电源；40：控制器。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。相关技术中的电池使用PTC加热片紧贴在电池表面进行加热，该方法存在如下问题：1)只能在电池外部进行加热，加热时间长，效果差；2)需要使用大量的PTC加热片，增加了成本，同时增加了电池应用集成的难度；3)每一块PTC都带有连接线束，进行应用集成时线束连接复杂混乱。再有相关技术中的电池内部设计多种电流通道，当电池温度较低需要进行加热时，控制器控制电池切换到高电阻位进行使用，此时因电阻变大，电池发热增加，能够较快提升电池的温度；当温度达到设定的温度区间时，控制器控制电池切换到低电阻位进行使用，此时电池内阻变小，放电性能最优，该方法虽然有效解决了需要在电池外部进行加热的问题，但由于电池内部两种电子通道的设计工艺复杂，不利于产业化生产。为此，本专利技术提出一种电池和电池加热系统，该电池的结构简单、紧凑，加工、制造容易，生产成本低，加热容易，升温快，使用可靠性高。下面结合附图1和图2具体描述根据本专利技术第一方面实施例的电池10。根据本专利技术实施例的电池10包括电芯14和金属层。具体而言，电芯14具有正极引出端131和负极引出端132，金属层包覆在电芯14外，正极引出端131和负极引出端132的至少一部分伸出金属层外且与金属层绝缘，金属层上设有两个间隔开布置的加热电极12。换言之，该电池10主要由电芯14和金属层组成，其中，电芯14上设有间隔开布置的正极引出端131和负极引出端132，电芯14的外侧包覆有金属层，正极引出端131与负极引出端132外露在金属层外侧，方便连接到电路中以实现供电。进一步地，金属层上设有两个间隔开布置的加热电极12，且两个加热电极12与电池10的金属层绝缘，当需要对电池10加热时，可以将电芯14外侧金属层上的两个加热电极12连接到电池加热系统100的加热回路中，从而实现对电池10的加热效果，提升电池10的温度，进而保证电池10在低温环境中的正常工作，并且，由于金属层与电池10的正极引出端131和负极引出端132相互绝缘，即电池10的正极引出端131和负极引出端132与金属层不存在电连接的关系，因此，在对电池10加热3，不会影响电池10的正常充放电。由此，根据本专利技术实施例的电池10，通过在电芯14的外层包覆金属层，并在金属层上设置两个加热电极12，当电池10处于低温环境中，使外部加热电源30可以对电池10的金属层进行加热，从而使电池10的温度上升到合适范围，保证电芯14的正极引出端131和负极引出端132可以对外部负载进行正常放电或者接受外部电源进行正常充电，保证电池10的使用可靠性。再者，通过直接对电池10的金属层进行加热，既可以省去需要在电芯14外部设计加热元件的麻烦，又避免了需要设计两种电子通道带来的复杂工艺，成本较低。并且，金属材料的传热效果好，温度上升快，分布均匀，由于电池10的金属层与电解液直接接触，通过加热金属层实际上是直接加热电解液，能够有效地解决在低温条件下、电池10的电化学反应成为充放电过程控制步骤的难题。在本专利技术的一些具体实施方式中，金属层形成金属壳11，电芯14设在金属壳11内。也就是说，电池10主要由电芯14和金属壳11组成，电池10的正极引出端131和负极引出端132与金属壳1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池，其特征在于，包括：电芯，所述电芯具有正极引出端和负极引出端；金属层，所述金属层包覆在所述电芯外，所述正极引出端和所述负极引出端的至少一部分伸出所述金属层外且与所述金属层绝缘，所述金属层上设有两个间隔开布置的加热电极。

【技术特征摘要】
1.一种电池，其特征在于，包括：电芯，所述电芯具有正极引出端和负极引出端；金属层，所述金属层包覆在所述电芯外，所述正极引出端和所述负极引出端的至少一部分伸出所述金属层外且与所述金属层绝缘，所述金属层上设有两个间隔开布置的加热电极。2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述金属层形成金属壳，所述电芯设在所述金属壳内。3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述金属壳形成长方体，两个所述加热电极中的一个设在所述金属壳的侧壁上，两个所述加热电极中的另一个设在所述金属壳的顶壁上。4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述金属壳包括：壳体，所述壳体的一端敞开形成安装所述电芯的开口，两个所述加热电极中的一个设在所述壳体的侧壁上；盖体，所述盖体设在所述开口处，两个所述加热电极中的另一个设在所述盖体上。5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，两个所述加热电极中的一个设在所述壳体的侧壁的下部。6.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述金属壳与所述加热电极一体成型...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛军，俞会根，李玉军，赵亮，黄荣，娄忠良，王彦红，陈宇，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11