CN102064297A - 新型组合式动力电池 - Google Patents

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徐延铭
吴英莲
高超平
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Zhuhai Coslight Battery Co Ltd
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Zhuhai Coslight Battery Co Ltd
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Abstract

本发明涉及新型组合式动力电池，包括外壳和电芯，所述外壳包括两个以上相互连接的框架，相邻两个框架内设有电芯，框架由复合材料制成，包括强度较高的骨架层和质地柔软的保护层；电芯的外包装膜设有封边，封边嵌设在相邻两个框架内，使得外壳与电芯形成张紧连接和固定，相邻两个框架的相对面上设有凸台并通过凸台扣合连接。本发明优点如下：1、防止电芯内的极片芯窜动或撑破电池的包装膜。2、防冲击能力比传统塑料外壳产品大幅提高。3、稳固性好、变形少、温度适应性好、耐老化，电池电芯在复杂工作环境下不会被划破、撞伤。4、采用张紧电芯铝塑膜的方式固定电池，使用过程中，能有效减轻、吸收震动和冲击，从而延长动力电池的使用寿命。

Description

新型组合式动力电池
技术领域
本发明涉及电池，尤其是一种外壳采用新型复合材料的组合式动力电池。
背景技术
现有的动力电池一般包括外壳和电芯，电芯设置在外壳内。动力电池主要用于电动车辆等交通工具，其工作过程中，常常会受到较大的震动或撞击，因此电池的外壳不仅要起到固定电芯的作用，还要能够有效保护电芯。
目前，动力电池的外壳通常采用普通塑料。由于塑胶材料本身的原因，存在易变形、力学性能差、温度适应性差、老化速度快等缺陷，使得动力电池的使用寿命受到较大影响。
发明内容
针对以上现有动力电池的不足，本发明的目的是提供一种外壳采用新型复合材料，并利用组合方式连接和固定电芯的组合式动力电池。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
新型组合式动力电池，包括外壳和电芯，所述外壳包括两个以上相互连接的框架，相邻两个框架内设有电芯；
所述框架由复合材料制成，该复合材料包括强度较高的骨架层和质地柔软的保护层；
所述电芯的外包装膜设有封边，该封边嵌设在外壳相邻两个框架内，使得外壳与电芯之间形成张紧方式的连接和固定。
作为本发明的优选技术方案，所述框架骨架层的材料包括塑料或金属材料；
所述框架保护层的材料包括摩擦系数较高和质地柔软的非金属材料。
作为本发明的优选技术方案，所述塑料包括ABS、PA6、PP、PA12、PET、F4、PA66、PBT、PC、PC/ABS、PC/PBT、PE-HD、PE-LD、PETG、PMMA、POM、PPE、PS、PVC、SA；
所述金属材料包括钢铁、合金钢材、铝、铝合金、铜、铜合金、钛、钛合金；
所述保护层非金属材料的硬度小于纯铝的硬度。
作为本发明的优选技术方案，所述保护层的非金属材料包括硅橡胶、氟橡胶、天然橡胶、丁晴橡胶、聚胺脂，以及所述骨架层的塑料。
作为本发明的优选技术方案，所述电芯的外包装膜及其封边是铝塑膜，所述外壳与铝塑膜封边之间是过渡配合或过盈配合。
作为本发明的优选技术方案，所述外壳框架与电芯接触的一面设有保护层。
作为本发明的优选技术方案，所述外壳相邻两个框架的相对面上设有相互适配的凸台，相邻两个框架通过所述凸台扣合连接。
作为本发明的优选技术方案，所述框架的骨架层采用金属材料时，金属材料骨架层的壁厚是0.3毫米至10毫米。
作为本发明的优选技术方案，所述外壳相邻框架之间构成的内腔尺寸大于电芯尺寸0.1mm-2mm。
本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明的外壳采用双层复合材料，由高强度塑料或金属材料作骨架，与摩擦系数高、质地柔软的非金属材料复合而成。本发明具有以下优点：1、可以防止动力电池电芯内部的极片芯在铝塑包装膜内窜动，甚至撑破电池的包装膜。2、刚性好，防冲击能力较塑料外壳产品大幅提高。3、稳固动力电池电芯的能力好，变形少，温度适应性好，耐老化，能有效保护动力电池电芯在复杂工作环境下不会被划破、撞伤。4、采用张紧电池电芯边缘的铝塑膜以达到柔性固定电池的目的，而不是用传统方式将电池电芯直接刚性连接和固定，因此本发明动力电池在使用过程中，能够有效减轻和吸收部分震动和冲击，从而可以延长动力电池的使用寿命。
 
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明单个动力电池的结构示意图；
图2是图1的拆分结构示意图，
图3是本发明组合式动力电池的结构示意图；
图4是本发明组合式动力电池的折分结构示意图。
 
具体实施方式
如图1所示，新型组合式动力电池，包括外壳和电芯1，所述外壳包括两个以上相互连接的框架2，相邻两个框架2内设有电芯1；所述框架2由复合材料制成，该复合材料包括强度较高的骨架层和质地柔软的保护层；所述电芯1的外包装膜设有封边，该封边嵌设在外壳相邻两个框架2内，使得外壳与电芯1之间形成张紧方式的连接和固定。
本实施例中所述框架2包括外壳框架21和内壳框架22，框架骨架层的材料包括塑料或金属材料；框架保护层的材料包括摩擦系数较高和质地柔软的非金属材料。本发明所述框架的骨架层采用金属材料时，金属材料骨架层的壁厚是0.3毫米至10毫米。外壳相邻框架之间构成的内腔尺寸大于电芯尺寸0.1mm-2mm，这样可以防止电池电芯内部的极片芯在铝塑包装膜内窜动，导致撑破电芯的铝塑包装膜。
如图2所示，本发明可以作为骨架层的塑料包括ABS、PA6、PP、PA12、PET、F4、PA66、PBT、PC、PC/ABS、PC/PBT、PE-HD、PE-LD、PETG、PMMA、POM、PPE、PS、PVC、SA。可以作为骨架层的金属材料包括钢铁、合金钢材、铝、铝合金、铜、铜合金、钛、钛合金。本发明保护层非金属材料的硬度小于纯铝的硬度，所述保护层的非金属材料包括硅橡胶、氟橡胶、天然橡胶、丁晴橡胶、聚胺脂，以及上述骨架层的塑料。本实施例外壳框架21与电芯接触的内表面设有质地柔软的胶体保护层3，内壳框架22的表面设有胶体保护层3。
如图3所示，本发明所述电芯1的外包装膜及其封边是铝塑膜，所述外壳与铝塑膜封边之间采用过渡配合或过盈配合。所述外壳相邻两个框架2的相对面上设有相互适配的凸台4。如图4所示，相邻两个框架2上分别设有凸台41和凸台42，相邻两个框架2通过凸台41和42的扣合进行连接，动力电池的外壳同时也以凸台4定位。

Claims (9)

1.一种新型组合式动力电池，包括外壳和电芯，其特征是：所述外壳包括两个以上相互连接的框架，相邻两个框架内设有电芯；
所述框架由复合材料制成，该复合材料包括强度较高的骨架层和质地柔软的保护层；
所述电芯的外包装膜设有封边，该封边嵌设在外壳相邻两个框架内，使得外壳与电芯之间形成张紧方式的连接和固定。
2.根据权利要求1所述的新型组合式动力电池，其特征是：所述框架骨架层的材料包括塑料或金属材料；
所述框架保护层的材料包括摩擦系数较高和质地柔软的非金属材料。
3.根据权利要求2所述的新型组合式动力电池，其特征是：所述塑料包括ABS、PA6、PP、PA12、PET、F4、PA66、PBT、PC、PC/ABS、PC/PBT、PE-HD、PE-LD、PETG、PMMA、POM、PPE、PS、PVC、SA；
所述金属材料包括钢铁、合金钢材、铝、铝合金、铜、铜合金、钛、钛合金；
所述保护层非金属材料的硬度小于纯铝的硬度。
4.根据权利要求3所述的新型组合式动力电池，其特征是：所述保护层的非金属材料包括硅橡胶、氟橡胶、天然橡胶、丁晴橡胶、聚胺脂，以及所述骨架层的塑料。
5.根据权利要求1所述的新型组合式动力电池，其特征是：所述电芯的外包装膜及其封边是铝塑膜，所述外壳与铝塑膜封边之间是过渡配合或过盈配合。
6.根据权利要求1所述的新型组合式动力电池，其特征是：所述外壳框架与电芯接触的一面设有保护层。
7.根据权利要求1所述的新型组合式动力电池，其特征是：所述外壳相邻两个框架的相对面上设有相互适配的凸台，相邻两个框架通过所述凸台扣合连接。
8.根据权利要求1或2所述的新型组合式动力电池，其特征是：所述框架的骨架层采用金属材料时，金属材料骨架层的壁厚是0.3毫米至10毫米。
9.根据权利要求1或2所述的新型组合式动力电池，其特征是：所述外壳相邻框架之间构成的内腔尺寸大于电芯尺寸0.1mm-2mm。
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