CN210156497U - 一种新能源汽车用低损耗的石墨烯电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石墨烯电池技术领域，具体为一种新能源汽车用低损耗的石墨烯电池，包括电池本体、导热层、相变材料层和壳体，电池本体外周包裹有导热层，壳体左右两内侧壁均固定连接一根导向杆，导向杆贯穿缓冲板后固定连接导热层，壳体内壁开设有矩形凹槽，缓冲板的上下端伸入矩形凹槽，并且缓冲板四周边沿与壳体内壁相抵接，缓冲板与弹性元件一端固定连接，弹性元件另一端于壳体固定连接，缓冲板和导热层之间填充有相变材料层，有益效果为：本实用新型通过带有弹性元件进行缓冲，以及带有导向杆限定前进方向的缓冲板，实现推挤相变材料层压向导热层，避免导热层相变材料层形成间隙，有利于热量交换，适用于温度变化较迅速的环境中。

Description

一种新能源汽车用低损耗的石墨烯电池

技术领域

本实用新型涉及石墨烯电池技术领域，具体为一种新能源汽车用低损耗的石墨烯电池。

背景技术

石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯的表面还有他们正负极之间快速穿越的一种特性开发研究出来的一种新能源电池。换言之，这种新能源电池可以把数小时的充电时间压缩到仅仅只不到几分钟甚至是一分钟以内。这样的速度是非常的惊人的。假设我们在未来中这种一分钟快充的石墨烯电池产业化以后，带给我们的是所有行业的全面革新，特别是对现在正在崛起的新能源汽车是一个巨大的推动。

在低温状态下，石墨烯电池里的电解液会变稠，甚至还会凝固，石墨烯电池内的锂离子活性降低（不活跃），从而化学反应变慢、能够支配使用的电量变少，故耗电量会加大。同时低温下锂电池性能退化严重，同时在锂离子电池充放电过程中会有一些副反应发生，这些副反应中主要是锂离子与电解液不可逆的反应，会造成石墨烯电池容量衰退，使电池性能进一步恶化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新能源汽车用低损耗的石墨烯电池，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新能源汽车用低损耗的石墨烯电池，包括电池本体、导热层、相变材料层和壳体，所述电池本体从左到右依次由正极、石墨烯正极薄膜、隔膜、石墨烯负极薄膜和负极呈竖直平行叠放而成，所述正极和负极均电性连接有一根极耳，所述极耳外周包裹有绝缘套，所述绝缘套固定连接壳体，所述电池本体外周包裹有导热层，所述壳体左右两内侧壁均固定连接一根导向杆，所述导向杆贯穿缓冲板后固定连接导热层，所述壳体内壁开设有矩形凹槽，所述缓冲板的上下端伸入矩形凹槽，并且缓冲板四周边沿与壳体内壁相抵接，所述缓冲板与弹性元件一端固定连接，所述弹性元件另一端于壳体固定连接，所述缓冲板和导热层之间填充有相变材料层。

优选的，所述石墨烯正极薄膜包覆正极外周，石墨烯负极薄膜覆正负极外周，石墨烯正极薄膜和石墨烯负极薄膜均为单层石墨烯薄膜。

优选的，所述壳体采用拉伸模具模压成型，且壳体内壁涂覆有绝热绝缘涂层。

优选的，所述相变材料层为初始状态为块状的固-固相变材料或固-液相变材料，且相变材料层中均匀分散有球状石墨烯颗粒。

优选的，所述弹性元件为圆柱形弹簧、方向弹簧和波形弹簧中任意一种，当相变材料层处于初始状态时，弹性元件处于压缩状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过带有弹性元件进行缓冲，以及带有导向杆限定前进方向的缓冲板，实现推挤相变材料层压向导热层，避免导热层相变材料层形成间隙，有利于热量交换，适用于温度变化较迅速的环境中；

2、相变材料层中均匀分散有球状石墨烯颗粒，球状石墨烯颗粒具有很好的传热能力，有利于将相变材料层的相变能传导给导热层。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1中A部放大结构示意图。

图中：1正极、2石墨烯正极薄膜、3隔膜、4石墨烯负极薄膜、5负极、6极耳、7绝缘片、8壳体、9导热层、10相变材料层、11缓冲板、12弹性元件、13导向杆、14矩形凹槽。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图2，本实用新型提供一种技术方案：一种新能源汽车用低损耗的石墨烯电池，包括电池本体、导热层9、相变材料层10和壳体8，电池本体从左到右依次由正极1、石墨烯正极薄膜2、隔膜3、石墨烯负极薄膜4和负极5呈竖直平行叠放而成，石墨烯正极薄膜2包覆正极1外周，石墨烯负极薄膜4覆正负极5外周，石墨烯正极薄膜2和石墨烯负极薄膜4均为单层石墨烯薄膜。正极1和负极5均电性连接有一根极耳6，极耳6外周包裹有绝缘套7，绝缘套7固定连接壳体8，通过绝缘套7对极耳6进行保护，避免极耳6短路。

电池本体外周包裹有导热层9，导热层9采用绝缘导热氧化铝陶瓷材料制成，壳体8采用拉伸模具模压成型，且壳体8内壁涂覆有绝热绝缘涂层，并且该涂层能防止相变材料层10腐蚀壳体8。

壳体8左右两内侧壁均固定连接一根导向杆13，导向杆13贯穿缓冲板11后固定连接导热层9，壳体8内壁开设有矩形凹槽14，缓冲板11的上下端伸入矩形凹槽14，并且缓冲板11四周边沿与壳体8内壁相抵接，缓冲板11与弹性元件12一端固定连接，弹性元件12另一端于壳体8固定连接，缓冲板11和导热层9之间填充有相变材料层10。

弹性元件12为圆柱形弹簧，当相变材料层10处于初始状态时，弹性元件12处于压缩状态。相变材料层10为初始状态为块状的固-固相变材料，相变材料层10中均匀分散有球状石墨烯颗粒，球状石墨烯颗粒具有很好的传热能力，有利于将相变材料层10的相变能传导给导热层9。

工作原理：石墨烯电池进入低温状态后，相变材料层10从初始状态变为凝固状态，过程中相变材料层10释放出热量传递给导热层9，导热层9上的热量再经石墨烯正极薄膜2和石墨烯负极薄膜4传递给电池本体，保证电池本体内锂离子具有很好的活性，适用于温度变化较迅速的环境中。

由于相变材料层10在凝固过程中，体积会减少，本实用新型通过带有弹性元件12缓冲，以及带有导向杆13限定前进方向的缓冲板11，实现缓冲板11推挤相变材料层10压向导热层9，避免导热层9相变材料层10形成间隙，有利于热量交换。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种新能源汽车用低损耗的石墨烯电池，包括电池本体、导热层（9）、相变材料层（10）和壳体（8），其特征在于：所述电池本体从左到右依次由正极（1）、石墨烯正极薄膜（2）、隔膜（3）、石墨烯负极薄膜（4）和负极（5）呈竖直平行叠放而成，所述正极（1）和负极（5）均电性连接有一根极耳（6），所述极耳（6）外周包裹有绝缘套（7），所述绝缘套（7）固定连接壳体（8），所述电池本体外周包裹有导热层（9），所述壳体（8）左右两内侧壁均固定连接一根导向杆（13），所述导向杆（13）贯穿缓冲板（11）后固定连接导热层（9），所述壳体（8）内壁开设有矩形凹槽（14），所述缓冲板（11）的上下端伸入矩形凹槽（14），并且缓冲板（11）四周边沿与壳体（8）内壁相抵接，所述缓冲板（11）与弹性元件（12）一端固定连接，所述弹性元件（12）另一端于壳体（8）固定连接，所述缓冲板（11）和导热层（9）之间填充有相变材料层（10）。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用低损耗的石墨烯电池，其特征在于：所述石墨烯正极薄膜（2）包覆正极（1）外周，石墨烯负极薄膜（4）覆正负极（5）外周，石墨烯正极薄膜（2）和石墨烯负极薄膜（4）均为单层石墨烯薄膜。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用低损耗的石墨烯电池，其特征在于：所述壳体（8）采用拉伸模具模压成型，且壳体（8）内壁涂覆有绝热绝缘涂层。

4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用低损耗的石墨烯电池，其特征在于：所述相变材料层（10）为初始状态为块状的固-固相变材料或固-液相变材料，且相变材料层（10）中均匀分散有球状石墨烯颗粒。

5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用低损耗的石墨烯电池，其特征在于：所述弹性元件（12）为圆柱形弹簧、方向弹簧和波形弹簧中任意一种，当相变材料层（10）处于初始状态时，弹性元件（12）处于压缩状态。

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