CN207883776U - 一种注塑式电池外壳 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种注塑式电池外壳，包括壳体框架结构、通过注塑成型贴合固定于壳体框架结构上的高导热散热器，所述壳体框架结构上具有用于安装半导体制冷片的安装槽/孔；所述壳体框架结构与高导热散热器均为塑料材质。本实用新型采用的是全塑结构，全塑散热器使用中可以通过借助外界的空气对流直接将热量散失带走，极大地利用了自然条件，降低了成本；并且全塑结构可以大大减轻产品重量，有效提升电池能量密度；并且一体注塑加工的方式直接有效的降低了生产成本，提高了生产效率；外壳采用高强度工程塑料，散热器为高导热全塑结构，可有效实现电池壳体整体的散热性能的同时，兼顾电池外壳的整体强度。

Description

一种注塑式电池外壳

技术领域

本实用新型涉及一种电池外壳，具体来说，是一种注塑式电池外壳，属于电池外壳技术领域。

背景技术

目前动力电池大量采用金属铝结构，铝材生产加工过程需要的能耗较大，环保性较差，重量也较重，而且材料及加工成本均较高；虽然也有采用塑料材质的电池外壳，但是散热效果比较差，一般难以达到电池外壳的散热要求，此外，也难以兼顾电池外壳的强度要求与散热能力的要求。

塑料材质如果能够应用于动力电池部件，对比提高电池整体的能量密度具有重大的意义，故如何实现塑料材质替代铝材已成为本领域亟待解决的技术难题。

文献号为CN101894986B的中国专利文献中公开了一种电池组冷却结构，其特点是使用半导体制冷片实现了电池的热管理系统控制，但是设计方案使用的金属结构大大提高了产品的重量，不能有效减重，不能有效提升电池的能量密度；

文献号为CN103094640B的中国专利文献中采用一种液态冷却系统配合冷却风扇的结构，虽然散热有效，但是制作工艺复杂，在降低生产成本方面仍然有所不足。

发明内容

由于高散热的塑料在材料强度和韧性上相比高增强材质的塑料存在较大的劣势，所以如何将两种不同功能的塑料实现完美的结合，实现两者在电池外壳上的协同作用是本实用新型的需要解决的问题。

本实用新型采取以下技术方案：

一种注塑式电池外壳，其特征在于：包括壳体框架结构1、通过注塑成型贴合固定于壳体框架结构1上的设有散热鳍片的高导热散热器2，所述壳体框架结构1上具有用于安装半导体制冷片3的安装槽/孔；所述壳体框架结构1与高导热散热器2均为塑料材质。

进一步的，所述高导热散热器2设置于所述壳体框架结构1的任一对称面。

进一步的，所述壳体框架结构1与高导热散热器2通过双色注塑成型或二次注塑成型连为一体。

进一步的，所述壳体框架结构1为高强度工程塑料材质。

更进一步的，所述壳体框架结构1基材选用PA66、PA6、PPS、PPO、LCP、PET、PBT、PC中的一种或几种的组合。

进一步的，所述高导热散热器2采用导热系数≥10W/m·k的导热塑料。

进一步的，所述注塑式电池外壳用于电动车辆的动力电池，高导热散热器2上的散热鳍片通过电动车辆上预留的通风位置，在车辆启动过程中由对流的空气带走热量。

进一步的，半导体制冷片3的冷端嵌入在所述安装槽/孔上，起到吸收电池壳体内部热量的作用。

更进一步的，半导体制冷片3能够在车辆启动前或停止过程中通过对温度传感监测，控制电流流向从而对电池壳体内部加热。

本实用新型的有益效果在于：

1)电池外壳采用全塑结构，有效降低了产品重量，提升电池的能量密度；

2)生产工艺简单有效，生产成本大幅降低，不需要复杂的装配工艺；

3)将高导热塑料与高增强塑料有效结合，解决了全塑结构不能有效应用于动力电池的难题；

4)外壳采用高强度工程塑料，散热器为高导热全塑结构，可有效实现电池壳体整体的散热性能的同时，兼顾电池外壳的整体强度。

附图说明

图1是本实用新型注塑式电池外壳，去除端盖后，中部剖开后一半结构的示意图。

图2是本实用新型注塑式电池外壳去除端盖后的示意图。

图中，1.壳体框架结构，2.高导热散热器，3.半导体制冷片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

参见图1-2，一种注塑式电池外壳，其特征在于：包括壳体框架结构1、通过注塑成型贴合固定于壳体框架结构1上的高导热散热器2，所述壳体框架结构1上具有用于安装半导体制冷片3的安装槽/孔；所述壳体框架结构1与高导热散热器2均为塑料材质。

在此实施例中，参见图1，所述壳体框架结构1与高导热散热器2通过双色注塑成型连为一体。

在此实施例中，所述壳体框架结构1为高强度工程塑料材质。

在此实施例中，所述壳体框架结构1基材选用PA66、PA6、PPS、PPO、LCP、PET、PBT、PC中的一种或几种的组合。

在此实施例中，所述高导热散热器2采用导热系数≥10W/m·k的导热塑料。

在此实施例中，所述注塑式电池外壳用于电动车辆的动力电池，高导热散热器2上的散热鳍片通过电动车辆上预留的通风位置，在车辆启动过程中由对流的空气带走热量。

在此实施例中，半导体制冷片3的冷端嵌入在所述安装槽/孔上，起到吸收电池壳体内部热量的作用。

在此实施例中，半导体制冷片3能够在车辆启动前或停止过程中通过对温度传感监测，控制电流流向从而对电池壳体内部加热。

本实用新型采用两种不同功能的塑料材质的结合，采用简单的注塑成型加工方式实现低成本、高效率的生产工艺也是本实用新型的重点发明内容，通过采用双色注塑机，在注塑过程中，首先成型出增强材料部分的壳体框架，实现力的支撑，然后在框架架构上通过注塑实现散热结构的完美结合，产生出整体电池壳体的散热功能部分，可以有效实现一种低成本的电池热管理方案。

注塑式电池外壳的具体制备过程如下：

a、优选高强度的增强复合注塑材料，材料基材可选定PA66、PA6、PPS、PPO、LCP、PET、PBT、PC等等材料中的一种或几种的组合，通过双色注塑成型出电池外壳框架结构；

b、将高导热塑料通过注塑，贴合于电池外壳框架结构的任一两侧面的外面，形成一种具有高散热性能的塑料散热器；

c、注塑工艺根据不同材质设定：注塑温度范围：200-400℃之间，注塑压力：60-130MPa之间；

d、将半导体制冷片在注塑完成之后直接安装在壳体和散热器之间预留的安装槽/孔位置上即可；

e、将电池芯装入电池外壳中，连接好电路，设置好传感器即可将电池外壳的顶部盖子安装完毕，即可完成一套具有快速散热和恒温设置的动力电池系统。

实际应用中，根据实际需要的电量和恒温的要求，可通过调节电池外壳壳体、散热器尺寸、结构、材质满足不同动力的需求。

本实用新型采用的是全塑结构，全塑散热器使用中可以通过借助外界的空气对流直接将热量散失带走，极大地利用了自然条件，降低了成本；并且全塑结构可以大大降低产品重量，有效提升电池能量密度；一体注塑加工的方式直接有效的降低了生产成本，提高了生产效率；外壳采用高强度工程塑料，散热器为高导热全塑结构，可有效实现电池壳体整体的散热性能的同时，兼顾电池外壳的整体强度。

以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种注塑式电池外壳，其特征在于：包括壳体框架结构(1)、通过注塑成型贴合固定于壳体框架结构(1)上的设有散热鳍片的高导热散热器(2)，所述壳体框架结构(1)上具有用于安装半导体制冷片(3)的安装槽/孔；所述壳体框架结构(1)与高导热散热器(2)均为塑料材质。

2.如权利要求1所述的注塑式电池外壳，其特征在于：所述高导热散热器(2)设置于所述壳体框架结构(1)的任一对称面。

3.如权利要求1所述的注塑式电池外壳，其特征在于：所述壳体框架结构(1)与高导热散热器(2)通过双色注塑成型连为一体。

4.如权利要求1所述的注塑式电池外壳，其特征在于：所述壳体框架结构(1)为高强度工程塑料材质。

5.如权利要求4所述的注塑式电池外壳，其特征在于：所述壳体框架结构(1)基材选用PA66、PA6、PPS、PPO、LCP、PET、PBT、PC中的一种或几种的组合。

6.如权利要求1所述的注塑式电池外壳，其特征在于：所述高导热散热器(2)采用导热系数≥10W/m·k的导热塑料。

7.如权利要求1所述的注塑式电池外壳，其特征在于：所述注塑式电池外壳用于电动车辆的动力电池，高导热散热器(2)上的散热鳍片通过电动车辆上预留的通风位置，在车辆启动过程中由对流的空气带走热量。

8.如权利要求1所述的注塑式电池外壳，其特征在于：半导体制冷片(3)的冷端嵌入在所述安装槽/孔上，起到吸收电池壳体内部热量的作用。

9.如权利要求1或8所述的注塑式电池外壳，其特征在于：半导体制冷片(3)能够在车辆启动前或停止过程中通过对温度传感监测，控制电流流向从而对电池壳体内部加热。