CN107464901A - 一种全固态电动汽车电池组的封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种全固态电动汽车电池组的封装结构，包括金属基板，依次布置在金属基板上的第一高导热金属层、第一石墨烯改性PMMA层、第一锂离子电池层、高导热金属‑石墨烯改性PMMA叠层、第二锂离子电池层、高导热金属‑石墨烯改性PMMA叠层、第三锂离子电池层、第二石墨烯改性PMMA层、第二高导热金属层以及金属盖板。该全固态电池汽车电池组的封装结构的散热性能良好，且容易存放，不怕磕碰，有效延长了电动汽车电池组的使用寿命。

Description

一种全固态电动汽车电池组的封装结构
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，具体涉及一种全固态电动汽车电池组的封装结构。
背景技术
电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。作为电动汽车的动力来源-电池组，目前主要的冷却方式包括：自然冷却、风冷及液冷等三种。然而在现有的冷却方式中存在冷却效果差、冷却成本高、不易存放以及怕磕碰等问题。因此，如何设计一种具有散热性能良好、容易存放、不怕磕碰的电动汽车电池组的封装结构，是业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种全固态电动汽车电池组的封装结构，该全固态电池汽车电池组的封装结构的散热性能良好，且容易存放，不怕磕碰，有效延长了电动汽车电池组的使用寿。
为实现上述目的，本发明提出的一种全固态电动汽车电池组的封装结构，包括金属基板，依次布置在金属基板上的第一高导热金属层、第一石墨烯改性PMMA层、第一锂离子电池层、高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层、第二锂离子电池层、高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层、第三锂离子电池层、第二石墨烯改性PMMA层、第二高导热金属层以及金属盖板。
作为优选，其中，石墨烯改性PMMA中的石墨烯为氧化石墨烯，石墨烯与PMMA两者间的质量比为5:100至10:100，石墨烯改性PMMA中还可以包括固化剂、抗氧剂等助剂。
作为优选，所述高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层由依次层叠的石墨烯改性PMMA层、高导热金属层以及石墨烯改性PMMA层组成。
作为优选，所述高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层由依次层叠的石墨烯改性PMMA层、高导热金属层、石墨烯改性PMMA层、高导热金属层以及石墨烯改性PMMA层组成。
作为优选，所述第一、第二、第三锂离子电池层包括多个呈阵列分布的锂离子电池。
作为优选，所述第一、第二、第三锂离子电池层包括九个呈3×3阵列分布的锂离子电池。
作为优选，所述金属基板和所述金属盖板的材料为铜、铝或不锈钢。
作为优选，所述高导热金属的材料为铜、银、铝、镁或其组合。
作为优选，所述金属基板和所述金属盖板的厚度为1-3mm，所述第一、第二高导热金属层的厚度为50-300微米，所述第一、第二石墨烯改性PMMA层的厚度为50-300微米，所述高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层中单层高导热金属的厚度为20-200微米以及单层石墨烯改性PMMA的厚度为20-200微米。
本发明的有益效果如下：
（1）采用叠层布置的高导热金属层和石墨烯改性PMMA层，二者均具有优异的散热性能，有效提高了封装结构的散热效果；
（2）锂离子电池层上表面和下表面均与石墨烯改性PMMA层直接接触，便于锂离子电池层的固定，且当与其它物品碰撞时，石墨烯改性PMMA层具有缓冲作用，有效避免锂离子电池损坏；
（3）金属基板和金属盖板的存在进一步提高了封装结构的散热效果，且具有保护封装结构的作用。
附图说明
图1为本发明实施例1的全固态电动汽车电池组的封装结构的剖视图；
图2为本发明实施例1的锂离子电池层的排布方式的俯视图；
图3为本发明另一实施例的全固态电动汽车电池组的封装结构的剖视图。
具体实施方式
参见图1-2，本发明首先提供了一种全固态电动汽车电池组的封装结构，包括金属基板1，依次布置在金属基板上的第一高导热金属层2、第一石墨烯改性PMMA层3、第一锂离子电池层4、高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层5、第二锂离子电池层6、高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层5、第三锂离子电池层7、第二石墨烯改性PMMA层8、第二高导热金属层9以及金属盖板10。其中，石墨烯改性PMMA中的石墨烯为氧化石墨烯，石墨烯与PMMA两者间的质量比为5:100至10:100，石墨烯改性PMMA中还可以包括固化剂、抗氧剂等助剂，当石墨烯与PMMA两者间的质量比小于5:100时，石墨烯改性PMMA的散热性能较差，当石墨烯与PMMA两者间的质量比大于10:100时，石墨烯改性PMMA的机械强度不够，容易开裂，因此，当石墨烯与PMMA两者间的质量比为5:100至10:100时，可以同时兼顾石墨烯改性PMMA的散热性能和机械强度。所述高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层5由依次层叠的石墨烯改性PMMA层、高导热金属层以及石墨烯改性PMMA层组成。所述第一、第二、第三锂离子电池层均包括九个呈3×3阵列分布的锂离子电池。所述金属基板和所述金属盖板的材料为铜、铝或不锈钢。所述高导热金属的材料为铜、银、铝、镁或其组合。所述金属基板和所述金属盖板的厚度为1mm，所述第一、第二高导热金属层的厚度为50微米，所述第一、第二石墨烯改性PMMA层的厚度为300微米，所述高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层中单层高导热金属的厚度为200微米以及单层石墨烯改性PMMA的厚度为20微米。
图3示出了本发明的另一实施例，包括金属基板1，依次布置在金属基板上的第一高导热金属层2、第一石墨烯改性PMMA层3、第一锂离子电池层4、高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层5、第二锂离子电池层6、高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层5、第三锂离子电池层7、第二石墨烯改性PMMA层8、第二高导热金属层9以及金属盖板10。其中，石墨烯改性PMMA中的石墨烯为氧化石墨烯，石墨烯与PMMA两者间的质量比为5:100至10:100，石墨烯改性PMMA中还可以包括固化剂、抗氧剂等助剂，当石墨烯与PMMA两者间的质量比小于5:100时，石墨烯改性PMMA的散热性能较差，当石墨烯与PMMA两者间的质量比大于10:100时，石墨烯改性PMMA的机械强度不够，容易开裂，因此，当石墨烯与PMMA两者间的质量比为5:100至10:100时，可以同时兼顾石墨烯改性PMMA的散热性能和机械强度。所述高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层5由依次层叠的石墨烯改性PMMA层、高导热金属层、石墨烯改性PMMA层、高导热金属层以及石墨烯改性PMMA层组成。所述第一、第二、第三锂离子电池层均包括多个呈阵列分布的锂离子电池。所述金属基板和所述金属盖板的材料为铜、铝或不锈钢。所述高导热金属的材料为铜、银、铝、镁或其组合。所述金属基板和所述金属盖板的厚度为3mm，所述第一、第二高导热金属层的厚度为300微米，所述第一、第二石墨烯改性PMMA层的厚度为50微米，所述高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层中单层高导热金属的厚度为20微米以及单层石墨烯改性PMMA的厚度为200微米。
本发明采用叠层布置的高导热金属层和石墨烯改性PMMA层，二者均具有优异的散热性能，有效提高了封装结构的散热效果；锂离子电池层上表面和下表面均与石墨烯改性PMMA层直接接触，便于锂离子电池层的固定，且当与其它物品碰撞时，石墨烯改性PMMA层具有缓冲作用，有效避免锂离子电池损坏；金属基板和金属盖板的存在进一步提高了封装结构的散热效果，且具有保护封装结构的作用。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种全固态电动汽车电池组的封装结构，其特征在于：包括金属基板，依次布置在金属基板上的第一高导热金属层、第一石墨烯改性PMMA层、第一锂离子电池层、高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层、第二锂离子电池层、高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层、第三锂离子电池层、第二石墨烯改性PMMA层、第二高导热金属层以及金属盖板。
2.根据权利要求1所述的全固态电动汽车电池组的封装结构，其特征在于：其中，石墨烯改性PMMA中的石墨烯为氧化石墨烯，石墨烯与PMMA两者间的质量比为5:100至10:100。
3.根据权利要求1所述的全固态电动汽车电池组的封装结构，其特征在于：所述高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层由依次层叠的石墨烯改性PMMA层、高导热金属层以及石墨烯改性PMMA层组成。
4.根据权利要求1所述的全固态电动汽车电池组的封装结构，其特征在于：所述高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层由依次层叠的石墨烯改性PMMA层、高导热金属层、石墨烯改性PMMA层、高导热金属层以及石墨烯改性PMMA层组成。
5.根据权利要求1所述的全固态电动汽车电池组的封装结构，其特征在于：所述第一、第二、第三锂离子电池层包括多个呈阵列分布的锂离子电池。
6.根据权利要求5所述的全固态电动汽车电池组的封装结构，其特征在于：所述第一、第二、第三锂离子电池层包括九个呈3×3阵列分布的锂离子电池。
7.根据权利要求1所述的全固态电动汽车电池组的封装结构，其特征在于：所述金属基板和所述金属盖板的材料为铜、铝或不锈钢。
8.根据权利要求1所述的全固态电动汽车电池组的封装结构，其特征在于：所述高导热金属的材料为铜、银、铝、镁或其组合。
9.根据权利要求1所述的全固态电动汽车电池组的封装结构，其特征在于：所述金属基板和所述金属盖板的厚度为1-3mm，所述第一、第二高导热金属层的厚度为50-300微米，所述第一、第二石墨烯改性PMMA层的厚度为50-300微米，所述高导热金属-石墨烯改性PMMA叠层中单层高导热金属的厚度为20-200微米以及单层石墨烯改性PMMA的厚度为20-200微米。
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CN103299436A (zh) * 2010-12-28 2013-09-11 栗村化学株式会社 太阳能电池用背板及其制备方法
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