自加热电池及电池包的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种自加热电池及电池包。


背景技术：

2.在冬季，由于电池温度较低，新能源汽车的续航将大打折扣。目前，行业大多通过电热丝给冷却液加热，再使得冷却液通过遍布在电池组内部的管路，从而实现对电池组的加热。但是，这类方案在给电池加热过程中，热能的损耗较大，且占用体积较大。
3.有鉴于此，研发设计出一种能够解决上述技术问题的自加热电池及电池包显得尤为重要。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种自加热电池及电池包，其均具有加热效率较高，热能损耗较低，且体积较小的特点。
5.本实用新型提供一种技术方案：
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种自加热电池，其包括第一壳体和第一电芯；
7.所述第一壳体为金属第一壳体，且所述第一壳体上设有正极连接柱、负极连接柱、第一加热连接点及第二加热连接点，所述第一电芯设置于所述第一壳体内，且与所述正极连接柱及所述负极连接柱电连接；
8.所述第一加热连接点和所述第二加热连接点间隔设置，且用于与电源电连接，以使所述第一壳体上位于所述第一加热连接点和所述第二加热连接点之间的部分发热。
9.结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述正极连接柱和所述负极连接柱在水平面上的投影位于所述第一加热连接点和所述第二加热连接点各自在水平面上的两个投影之间。
10.结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述正极连接柱、所述负极连接柱、所述第一加热连接点及所述第二加热连接点依次间隔设置于所述第一壳体的顶部。
11.结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述第一加热连接点和所述第二加热连接点均位于所述第一壳体的外侧面上；
12.所述第一加热连接点和所述第二加热连接点上分别设有第一加热连接部和第二加热连接部，从而通过所述第一加热连接部和所述第二加热连接部与所述电源连接。
13.结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述自加热电池还包括保护开关，所述第一加热连接点通过所述保护开关与所述电源电连接。
14.结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述自加热电池还包括加热开关，所述第一加热连接点通过所述加热开关与所述电源电连接。
15.结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，所述自加热
电池还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述第一壳体，且用于检测所述第一壳体的温度，并能够发出温度信号；
16.所述温度传感器与所述加热开关通讯连接，且所述加热开关能够依据所述温度信号闭合或断开。
17.结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，所述自加热电池包括多个所述第一壳体和多个所述第一电芯，多个所述第一电芯一一设置于多个所述第一壳体内，多个所述第一壳体依次排列设置；
18.相邻的所述第一壳体上各自的所述第一加热连接点及所述第二加热连接点串联或并联电连接。
19.结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第八种实现方式中，所述自加热电池还包括第二壳体和第二电芯，所述第二电芯设置于所述第二壳体内，所述第二壳体设置于相邻的两个所述第一壳体之间。
20.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电池包，其包括所述的自加热电池。该自加热电池包括第一壳体和第一电芯；所述第一壳体为金属第一壳体，且所述第一壳体上设有正极连接柱、负极连接柱、第一加热连接点及第二加热连接点，所述第一电芯设置于所述第一壳体内，且与所述正极连接柱及所述负极连接柱电连接；所述第一加热连接点和所述第二加热连接点间隔设置，且用于与电源电连接，以使所述第一壳体上位于所述第一加热连接点和所述第二加热连接点之间的部分发热。
21.相比现有技术，本实用新型实施例提供的自加热电池相对于现有技术的有益效果包括：
22.该自加热电池包括第一壳体和第一电芯。其中，第一壳体为金属第一壳体，在第一壳体上设有正极连接柱、负极连接柱、第一加热连接点及第二加热连接点，第一电芯设置于第一壳体内，且与第一壳体上的正极连接柱及负极连接柱电连接。而第一加热连接点和第二加热连接点间隔设置，且用于与电源电连接，从而使得第一壳体上位于第一加热连接点和第二加热连接点之间的部分发热，以使第一壳体散发热量。这样一来，由于自加热电池采用自身壳体进行加热工作，其体积较小，并且，第一壳体上发热的部分距离电芯较近，其加热效率高，并且热能损耗较低。
23.本实用新型实施例提供的电池包相对于现有技术的有益效果与上述的自加热电池相对于现有技术的有益效果相同，在此不再赘述。
24.为使本实用新型的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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。
26.图1为本实用新型实施例提供的自加热电池应用于电池包时的结构示意图。
27.图2为本实用新型实施例提供的自加热电池的结构示意图。
28.图标：100
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电池包；20
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包络；10
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自加热电池；11
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第一壳体；111
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正极连接柱；112
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负极连接柱；113
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第一加热连接点；114
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第二加热连接点；115
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第一加热连接部；116
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第二加热连接部；12
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第一电芯；13
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保护开关；15
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加热开关；16
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温度传感器；17
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主控制器。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
31.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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实用新型中的具体含义。
32.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。
33.实施例：
34.请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的自加热电池10应用于电池包100时的结构示意图。
35.本实用新型实施例提供一种自加热电池10，该自加热电池10具有加热效率较高，热能损耗较低，且体积较小的特点。该自加热电池10能够应用于电池包100等，在自加热电池10应用于电池包100时，自加热电池10位于电池包100的包络20中，以保护自加热电池10，由于电池包100采用了本实用新型实施例提供的自加热电池10，所以该电池包100也具有加热效率较高，热能损耗较低，且体积较小的特点。
36.以下将具体介绍本实用新型实施例提供的自加热电池10的结构组成、工作原理及有益效果。
37.请继续参阅图1，以及参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的自加热电池10的结构示意图。
38.该自加热电池10包括第一壳体11和第一电芯12。其中，第一壳体11为金属第一壳体11，在第一壳体11上设有正极连接柱111、负极连接柱112、第一加热连接点113及第二加热连接点114，第一电芯12设置于第一壳体11内，且与第一壳体11上的正极连接柱111及负极连接柱112电连接。而第一加热连接点113和第二加热连接点114间隔设置，且用于与电源电连接，从而使得第一壳体11上位于第一加热连接点113和第二加热连接点114之间的部分发热，以使第一壳体11起到发热元件的作用。这样一来，由于自加热电池10采用自身壳体进行加热工作，其体积较小，并且，第一壳体11上发热的部分距离电芯较近，其加热效率高，并且热能损耗较低。
39.需要说明的是，在本实施例中，第一壳体11为不锈钢壳体，在其他实施例中，第一壳体11也可为其他金属材质的。而第一壳体11上与正极连接柱111之间以及与负极连接柱112之间绝缘设置。此外，在本实施例中，第一加热连接点113和第二加热连接点114所连接的电源为电芯，在其他实施例中上述电源也可为外部的电源。
40.进一步地，正极连接柱111和负极连接柱112在水平面上的投影位于第一加热连接点113和第二加热连接点114各自在水平面上的两个投影之间。换言之，第一壳体11上位于第一加热连接点113和第二加热连接点114之间的部分为主发热区域(图未示)。正极连接柱111和负极连接柱112位于主发热区域内，这样一来，第一壳体11上发热的部分面积较大，从而增加电芯上各个位置的温度均匀性。
41.并且，在本实施例中，正极连接柱111、负极连接柱112、第一加热连接点113及第二加热连接点114依次间隔设置于第一壳体11的顶部，以便于连接线路于第一加热连接点113及第二加热连接点114。
42.需要说明的是，在其他实施例中，第一加热连接点113及第二加热连接点114也可设置于第一壳体11的侧面等位置，以使第一壳体11上发热的部分面积较大，从而增加电芯上各个位置的温度均匀性。
43.进一步地，第一加热连接点113和第二加热连接点114可均位于第一壳体11的外侧面上。并且，第一加热连接点113和第二加热连接点114上分别设有第一加热连接部115和第二加热连接部116，从而通过第一加热连接部115和第二加热连接部116与电源连接，换言之，电源分别通过第一加热连接部115和第二加热连接部116与第一加热连接点113和第二加热连接点114电连接。这样一来，连接线路于第一加热连接点113和第二加热连接点114时，不易因连接失误损伤第一壳体11，提高安全性。
44.需要说明的是，在本实施例中，第一加热连接部115和第二加热连接部116可为接线柱，在其他实施例中，第一加热连接部115和第二加热连接部116也可为第一壳体11上冲压成型的凸出部分，线路可以是激光焊接或者螺栓连接在第一加热连接部115和第二加热连接部116上。
45.请继续参阅图1，自加热电池10可包括多个第一壳体11和多个第一电芯12，多个第一电芯12一一设置于多个第一壳体11内，多个第一壳体11依次排列设置。这样一来，通过相邻的第一壳体11相互加热，进一步提高加热效率。
46.需要说明的是，在本实施例中，多个第一电芯12之间串联连接，相邻的第一壳体11上各自的第一加热连接点113及第二加热连接点114串联电连接，且多个第一电芯12串联后的正负极分别与多个第一壳体11串联后的两端电连接，以形成加热回路。而在其他实施例
中，多个第一电芯12之间串联连接，多个第一壳体11之间也可采用并联或者混联的方式连接。
47.此外，在其他实施例中，自加热电池10还可包括第二壳体(图未示)和第二电芯(图未示)，第二电芯设置于第二壳体内，第二壳体设置于相邻的两个第一壳体11之间，从而通过位于第二壳体两侧的第一壳体11加热，以提高自加热电池10各个位置的温度均匀性。
48.请继续参阅图1和图2，自加热电池10还可包括保护开关13，第一加热连接点113通过保护开关13与电源电连接。以在出现异常时及时断开加热回路，例如，在电流过大时断开，以保持第一壳体11发热量在一定范围内，保证自加热电池10在加热过程中的安全性。
49.需要说明的是，在本实施例中，保护开关13为保险丝。在其他实施例中，保护开关13也可为过流保护器等。
50.进一步地，自加热电池10还可包括加热开关15，第一加热连接点113通过加热开关15与电源电连接，以通过加热开关15开启第一壳体11加热或关闭第一壳体11加热。
51.需要说明的是，加热开关15的数量为多个，且多个加热开关15串联连接，第一加热连接点113通过多个加热开关15与电源电连接，以在某个加热开关15失效时，也能确保能够通过另外的加热开关15断开加热回路。
52.自加热电池10还可包括温度传感器16，该温度传感器16设置于第一壳体11，且用于检测第一壳体11的温度，并能够发出温度信号。温度传感器16与加热开关15通讯连接，且加热开关15能够依据温度信号闭合或断开。例如，温度传感器16在所检测的位置温度高于指定值时发出温度信号，加热开关15在接收到温度信号后断开，停止第一壳体11加热，在加热开关15在未接收到温度信号后闭合，以使第一壳体11加热。
53.需要说明的是，在本实施例中，温度传感器16设置于第一加热连接点113。在其他实施例中，温度传感器16也可设置于其他位置。
54.此外，在其他实施例中，自加热电池10还可包括主控制器17，该主控制器17分别与温度传感器16及加热开关15通讯连接，主控制器17能够接收温度信号，并依据温度信号控制加热开关15闭合或断开，例如，在温度信号表征温度值达到指定温度时，主控制器17控制加热开关15断开，停止第一壳体11加热，在温度信号表征温度值未达到指定温度时，主控制器17控制加热开关15闭合，以使第一壳体11加热。
55.可以理解的是，上述的主控制器17也可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)、语音处理器以及视频处理器等；还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。主控制器17也可以是任何常规的处理器，如plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)、单片机等。当然，主控制器17也可以是继电接触器控制系统，采用开关、继电器及按钮等控制电器的组合，实现接收信号，并做出线路的切换、开关及调节等功能。
56.本实用新型实施例提供的自加热电池10的工作原理是：
57.该自加热电池10包括第一壳体11和第一电芯12。其中，第一壳体11为金属第一壳体11，在第一壳体11上设有正极连接柱111、负极连接柱112、第一加热连接点113及第二加热连接点114，第一电芯12设置于第一壳体11内，且与第一壳体11上的正极连接柱111及负极连接柱112电连接。而第一加热连接点113和第二加热连接点114间隔设置，且用于与电源
电连接，从而使得第一壳体11上位于第一加热连接点113和第二加热连接点114之间的部分发热，以使第一壳体11散发热量。这样一来，由于自加热电池10采用自身壳体进行加热工作，其体积较小，并且，第一壳体11上发热的部分距离电芯较近，其加热效率高，并且热能损耗较低。
58.综上所述：
59.本实用新型实施例提供一种自加热电池10，其具有加热效率较高，热能损耗较低，且体积较小的特点。
60.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，在不冲突的情况下，上述的实施例中的特征可以相互组合，本实用新型也可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。并且，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。