一种具有散热功能的加热膜、电池包及电动设备的制作方法

本实用新型涉及新能源技术领域，涉及蓄电电池的加热和散热技术，尤其涉及具有散热功能的加热膜、电池包及电动设备。

背景技术：

近年来，随着电动汽车的快速发展，如何解决电动汽车所带来的安全问题，又成为汽车行业的新的话题和难点。由于人们对新事物的认知有个过程，初期难免抱有怀疑和不信任的态度，所以任何一次有关电动汽车的安全事故，都会导致公众对电动汽车安全性的疑虑进一步加深，阻碍电动汽车的发展和普及。

而锂电池大部分是易燃、易挥发的非水溶液组成，这个组成体系相比水溶液电解质组成的电池有更高的比能量和电压输出，符合用户更高的能量需求。因为非水溶液电解质本身易燃、易挥发，浸润在电池内部，也形成了电池的燃烧根源。

因此上述两种电池材料的工作温度都不得高于60℃，但现在室外温度已接近40℃，同时电池本身产热量大，将导致电池的工作环境温度上升，而如果出现热失控，情况将十分危险了。为了避免变成“烧烤”，给电池散热就尤为重要了。

同时，纯电动汽车所用动力锂电池最适宜工作的(充放电)温度为35～45℃，在冬季严寒地区(如-25℃以下温度)使用时，动力锂电池的放电性能、充电接受能力都受低温影响而大大下降，同时也影响动力锂电池的寿命，为确保电池的正常使用和寿命，对汽车电池组的温度进行控制。

目前的普遍采用的加热方法：在电池与电池之间装置一张发热片，简称电池发热片，给电池组加热保温，而现有技术中电池加热片通常为以下三种类型：1，硅胶加热片，硅胶在加温应用时，会存在硅油渗出的问题，所采用的镍铬金属发热丝，发热丝的柔韧性差，做小于90度折弯时容易折断；2，PI加热片，PI加热片应用的是镍铬金属发热丝，发热丝的柔韧性差，做小于90度折弯时容易折断；3，云母发热片，柔韧性差，做小于90度折弯时容易折断。上述三种方式都存在柔韧性差的问题，也就会造成不能完全与电池组接触贴附，也就造成加热不均匀的问题，现有的解决方法是通过在加热片与电池组之间增加一个硅胶层增加接触，或者通过多块较小的加热片进行加热，但上述方法增加了使用成本和加工工艺步骤。

如中国专利：申请号201621068448.8，公开了一种兼具加热与散热功能的电池包，包括电池包箱体、与所述电池包箱体所对应的散热底板和电池模块，所述电池模块安装于电池包箱体和散热底板之间的空间内，其特征在于：所述散热底板采用铝合金材料制成，所述散热底板的上表面设有加热膜，所述散热底板的底部设有由突出部和凹进部组成的散热齿，所述加热膜上层，且位于电池模块下层之间的位置铺有一层PI材料，所述PI材料与电池模块中电芯的负极之间灌注一层导热硅胶。该实用新型虽然加热板具有了散热功能，但是依然存在柔韧性差，以及耗能大和加热效率低的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有散热功能的加热膜。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种具有散热功能的加热膜，所述加热膜用于电池包加热，其中：所述加热膜包括基板、导热绝缘层、发热层和隔热绝缘层Ⅰ，所述导热绝缘层、发热层和隔热绝缘层依次由下至上叠加固定，所述导热绝缘层贴附于基板一个面，基板另一个面还设有隔热绝缘层Ⅱ；

所述发热层包括贴附在导热绝缘层的导体线路层，以及设在导体线路层与隔热绝缘层之间的发热体层，导体线路层电连接电源；

发热体层为电子浆料印刷而成或由电子浆料制成的薄膜材料。

进一步的，所述基板由高导热材料制成，如铝或铜材料。

进一步的，所述基板的厚度为0.05mm-0.25mm。

进一步的，所述发热体层与导热绝缘层之间蚀刻有用于承载导体线路层的蚀刻线路。

进一步的，所述导体线路层设有两个连线柱，用于电连接电源连接。

进一步的，所述发热体层为铜、铝、铜箔或者铝箔材料制成。

进一步的，所述导热绝缘层由导热型聚酰亚胺材料制成。

一种电池包，包括电池包箱体、与所述电池包箱体所对应的散热底板和电池模块，所述电池模块安装于电池包箱体和散热底板之间的空间内，其中：还包括了上述任意一项所述的具有散热功能的加热膜，所述加热膜的隔热绝缘层Ⅰ与电池模块表面接触固定，隔热绝缘层Ⅱ与散热底板表面接触固定。

一种电动设备，其中：包括了上述的电池包。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型不但具备了加热功能，同时还具备了散热的功能，而且相对应传统的加热板，本实用新型采用较薄的基板和中温固化电子浆料等柔性材料作为主材使得加热板更有柔韧性，可以根据不同的电池组改变，使得加热板能够与电池组完全接触，使得加热更加均匀快速，有效的保证电池组的寿命。

本实用新型可以应用在最小0.05mm的铝箔上，总厚度最小0.25mm，应用不占空间。

导热系数高，传热快：发热片，导热系数280w/m.k，导热是不绣钢的10倍以上。

可弯折应用：铝板或铝箔可依据需要进行拆弯等加工应用，灵活性大。

本实用新型具有厚度薄、导热率高和耗能低等优点，更适合广泛推广。

【附图说明】

图1为具有散热功能的加热膜结构剖视示意图；

图2为电池包一实施例的结构剖视示意图；

图3为电池包另一实施例的结构剖视示意图。

图中标识：10-具有散热功能的加热膜、20-电池包箱体、30-电池模块、40-散热底板、101-基板、102-导热绝缘层、103-导体线路层、104-发热体层、105a-隔热绝缘层Ⅰ、105b-隔热绝缘层Ⅱ。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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。

本实用新型公开了一种电池包，包括电池包箱体20、与所述电池包箱体20所对应的散热底板40和电池模块30，所述电池模块30安装于电池包箱体20和散热底板40之间的空间内，还包括了具有散热功能的加热膜10，所述加热膜的隔热绝缘层Ⅰ105a与电池模块30表面接触固定，隔热绝缘层Ⅱ105b与散热底板40表面接触固定。本实施例中的电池包采用具有散热功能的加热膜10作为加热板，不但具备了加热功能，同时还具备了散热的功能。既保证低温状态下充放电的最佳状态有效的延长电池包的寿命，同时具有散热功能的加热膜10本身具有采用有散热功能的铝基材料使得加热膜本身具备快速散热功能，配合散热装置一起使用能够有效快速的降低电池的温度保证安全性。

参考附图2所示在本实施例中具有散热功能的加热膜10只设在散热底板40与电池模块30之间；参考附图3所示另外的实施例中散热底板40与电池模块30（也可以了解为电池组），同时电池模块30每个组成的单元电池都用具有散热功能的加热膜10包裹，使得加热和散热更加快速，有效的提高效率。

参考附图1所示本实施例中公开的一种具有散热功能的加热膜，所述加热膜用于电池包加热，所述加热膜包括基板101、导热绝缘层102、发热层和隔热绝缘层Ⅰ105a，所述导热绝缘层102、发热层和隔热绝缘层Ⅰ105a依次由下至上叠加固定，所述导热绝缘层102贴附于基板101一个面，基板101另一个面还设有隔热绝缘层Ⅱ105b；

所述发热层包括贴附在导热绝缘层102的导体线路层103，以及设在导体线路层103与隔热绝缘层之间的发热体层104，导体线路层103电连接电源；所述发热体层104为电子浆料印刷而成。本实施例中采用印刷工艺进行印刷电子浆料到设计好的线路中，另外的实施例中可以采用喷涂工艺，同时也不排除将电子浆料流涎成薄膜使用，需要指出的是这些工艺在本领域是较为常规的工艺这里不再赘述。

上述工艺生产的发热体层104能够更加薄更具有柔韧性。

本实施例中的电子浆料为包括纳米金属粉末，包括银粉、铜粉、镍粉、钼粉、碳粉、云母粉等一种或几种的组合；触变剂，包括丁丙脂、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油的一种或多种组合；增稠剂，包括乙基纤维素或 KB6650中的一种或多种组合；溶剂，包括二乙二醇、丙二醇丙醚、甲基乙酰胺、柠檬酸三丁脂、丁基卡必醇、丁基卡比醇模酸脂、松油醇中的一种或多种组合；绶蚀剂；消泡剂；偶联剂， KH550；高温有机硅树脂和表面活性剂。

制备电子浆料经过：混合-乳化-研磨-反应-静置，最后获取电子浆料。

参考附图所示本实施例中进一步的，所述基板101由铝材料制成，制成的铝基板厚度为0.05mm，由于基板101可以做到较薄因此制得的具有散热功能的加热膜能够控制到0.25mm。达到减少加热板厚度的目的，从而有效的减少加热器的占比率，同时铝基板的导热系数高，最高达到280w/m.K，铝基板的高导热可达到快热及节能的效果，因此相对于传统的高温固化电热板而言导热性更加好，散热也更加快，有利实现快速均匀加热，也同时能够快速的实现散热。

在另外的实施例中，所述基板由导热系数高的铁材料或高分子材料制成，所述基板的厚度相应的控制在0.05mm-0.5mm。需要指出的是基板1的厚度可以根据电热板的厚度要求进行设定。

本实施例中进一步的，所述导体线路层103与导热绝缘层102之间蚀刻有用于承载发热体层104的蚀刻线路。蚀刻线路是根据发热板的发热需求设计，然后通过蚀刻机在导体线路层蚀刻得到蚀刻线路，而电子浆料印刷到蚀刻线路得到整体发热体。根据发热速度和发热量需求设计的蚀刻线路和发热层功率密度可以改变。蚀刻线路在发热板上均匀分布，能够有效的保证发热的均匀度，有效的提高加热的效率，降低能耗。

本实施例中进一步的，所述导体线路层103设有两个连线柱，用于电连接电源连接。连接柱为高温陶瓷接线柱用于连接外部电源为其供电，达到给发热体层供电而电发热的目的。

本实施例中进一步的，所述导体线路层103为铜、铝或者铜箔、铝箔材料制成，而导体线路层103设计最小厚度0.25mm，能有效的减少发热板的整体厚度。

参考附图1所示进一步的，所述导热绝缘层102为导热型聚酰亚胺材料或者导热型改性环氧树脂制成。不但起到绝缘作用保证电热板的安全，也有效的保证导热性。所述的隔热绝缘层Ⅰ105a和隔热绝缘层Ⅱ105b由隔热型聚酰亚胺或隔热热型改性环氧树脂制成。不但起到绝缘作用保证电热板的安全，也有效的保证导热性。不但起到绝缘作用保证电热板的安全，也有效的保证绝热性，有效的保证了热量不至于流失。

本实施例中还公开了一种电动设备，包括了上述的电池包。可以了解为使用上述电池包的新能源车辆。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。