蓄电池、蓄电池的保护罩结构和蓄电池的制造方法
【专利摘要】本发明提供蓄电池的保护罩结构，蓄电池包括一蓄电池本体，保护罩结构包括包覆并贴设于蓄电池本体、用以保护蓄电池本体并使该蓄电池本体散热、绝缘及防止该蓄电池本体爆裂的第一保护层及至少一个包覆第一保护层、用以加强保护蓄电池本体的第二保护层。其中，借由该第一保护层可以保护蓄电池本体并使该蓄电池本体散热、绝缘及防止该蓄电池本体爆裂，而借由该第二保护层，可以进一步加强保护蓄电池本体，由此，不但提高蓄电池的可靠性并延长其使用寿命，而且通过设置第一保护层和第二保护层的功用，既达到预期保护蓄电池的目的，又能物尽其用，省材省料。本发明还提供蓄电池和蓄电池的制造方法。
【专利说明】蓄电池、蓄电池的保护罩结构和蓄电池的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及蓄电池的【技术领域】，尤其涉及应用在电动汽车上的蓄电池、蓄电池的 保护罩结构和蓄电池的制造方法。
【背景技术】
[0002] 当前，发展清洁无污染的电动汽车已成为世界各国汽车工业的未来发展方向。其 中，车用蓄电池的研发一直是电动汽车的研发核心，然而，目前的车用蓄电池存在可靠性 差、稳定性不足、循环寿命短的问题。
[0003] 因此，有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种蓄电池的保护罩结构，以解决 现有技术中的蓄电池存在可靠性差、稳定性不足、循环寿命短的问题。
[0005] 本发明是这样实现的，蓄电池的保护罩结构，所述蓄电池包括一蓄电池本体，所述 保护罩结构包括：
[0006] 包覆并贴设于所述蓄电池本体、用以保护所述蓄电池本体并使该蓄电池本体散 热、绝缘及防止该蓄电池本体爆裂的第一保护层；及
[0007] 至少一个包覆所述第一保护层、用以加强保护所述蓄电池本体的第二保护层。
[0008] 具体地，所述第一保护层为陶瓷板层，且所述陶瓷板层的材质为精细陶瓷、氧化物 陶瓷、氮化物陶瓷或碳化物陶瓷。
[0009] 具体地，所述第二保护层为金属板层，且所述金属板层的材质为铝合金板、钢、合 金钢、铝、铜或铜合金。
[0010] 本发明的蓄电池的保护罩结构的技术效果为：由于该保护罩结构包括有第一保 护层及第二保护层，其中，借由该第一保护层可以保护蓄电池本体并使该蓄电池本体散热、 绝缘及防止该蓄电池本体爆裂，而借由该第二保护层，可以进一步加强保护蓄电池本体，由 此，不但提高蓄电池的可靠性并延长其使用寿命，而且通过设置第一保护层和第二保护层 的功用，既达到预期保护蓄电池的目的，又能物尽其用，省材省料。
[0011] 本发明还提供蓄电池，具有上述的蓄电池的保护罩结构。
[0012] 具体地，所述蓄电池本体包括若干个单体电池、供所述若干个单体电池以其正极 方向固定设置的固定件及与所述若干个单体电池的正极连接固定的导电体，所述第一保护 层贴设于所述导电体。
[0013] 优选地，所述导电体为紫铜板、铜板、铜合金板、镍板或镍合金板。
[0014] 优选地，所述若干个单体电池均为锂离子单体电池。
[0015] 本发明的蓄电池的技术效果为：由于本发明的蓄电池具有上述的保护罩结构，不 但提高其可靠性，延长其使用寿命，还能降低蓄电池的生产成本。再有，通过设置有该保护 罩，既大大增强了蓄电池的耐挤压、刺穿、冲击的性能，又能成为蓄电池之间的独立防火墙， 以此提高了蓄电池的绝缘安全性能。
[0016] 本发明还提供蓄电池制造方法，包括步骤如下：
[0017] S10、准备用以组成蓄电池本体的若干个单体电池、供该若干个单体电池以其正极 方向固定设置的固定件以及与该若干个单体电池的正极连接固定的导电体，还准备由用以 保护蓄电池本体并使蓄电池本体散热、绝缘及防止蓄电池本体爆裂的第一保护层和至少一 个包覆该第一保护层、用以加强保护蓄电池本体的第二保护层组成的保护罩；
[0018] S20、将若干个所述单体电池以其正极方向固定在所述固定件上；
[0019] S30、将导电体连接于已固定在所述固定件上的若干个所述单体电池的正极，以组 成蓄电池本体；
[0020] S40、将所述保护罩包覆所述蓄电池本体，并使所述保护罩的第一保护层贴设于蓄 电池本体的导电体上。
[0021] 具体地，所述第一保护层为陶瓷板层，且所述陶瓷板层的材质为精细陶瓷、氧化物 陶瓷、氮化物陶瓷或碳化物陶瓷。
[0022] 具体地，所述第二保护层为金属板层，且所述金属板层的材质为铝合金板、钢、合 金钢、铝、铜或铜合金。
[0023] 本发明的蓄电池的制造方法的技术效果为：首先，将若干个单体电池、固定件及导 电体组装起来，以组装成蓄电池本体，然后再用保护罩包覆该蓄电池本体，并使到保护罩的 第一保护层贴设于蓄电池本体的导电体上，由此，不但简化制造工艺，而且该保护罩可以通 过第一保护层将蓄电池产生的热量散去，同时，该第一保护层还可以对蓄电池起到绝缘、防 爆的功能，从而大大提高了蓄电池的可靠性、稳定性，并延长其循环使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为本发明实施例的蓄电池的结构示意图；
[0025] 图2为本发明实施例的蓄电池的保护罩结构的示意图。
【具体实施方式】
[0026] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明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发明，并 不用于限定本发明。
[0027] 蓄电池的保护罩结构的实施例
[0028] 请参阅图1和图2,下面对本发明提供蓄电池的保护罩结构的最佳实施例进行阐 述。
[0029] 本发明实施例的蓄电池100包括一蓄电池本体10,其中该蓄电池本体10主要由若 干个单体电池20、供该若干个单体电池20以其正极方向固定设置的固定件30及与该若干 个单体电池10的正极连接固定的导电体40,而保护罩50结构包括第一保护层51及至少一 个第二保护层52,下面对该保护罩50结构的各部件作进一步的描述：
[0030] 第一保护层51包覆并贴设于蓄电池本体10,其用以保护蓄电池本体10并使该蓄 电池本体10散热、绝缘及防止该蓄电池本体10爆裂，其中，该第一保护层51贴设于蓄电池 本体10的导电体40 ;
[0031] 第二保护层52包覆第一保护层51，其用以加强保护蓄电池本体10。
[0032] 其中，本实施例的第二保护层52具有一个，当然，亦可根据实际需要及强度要求， 设置二个、三个或以上的第二保护层52,而该第二保护层52与第一保护层51之间为粘贴或 焊接一起。
[0033] 由于该保护罩50结构包括有第一保护层51及第二保护层52,其中，借由该第一保 护层51可以保护蓄电池本体10并使该蓄电池本体10散热、绝缘及防止该蓄电池本体10 爆裂，而借由该第二保护层52,可以进一步加强保护蓄电池本体10,由此，不但提高蓄电池 100的可靠性并延长其使用寿命，而且通过设置第一保护层51和第二保护层52的功用，既 达到预期保护蓄电池100的目的，又能物尽其用，省材省料。
[0034] 请参阅图1，具体地，本实施例的第一保护层51为陶瓷板层，而陶瓷板层的材质为 精细陶瓷、氧化物陶瓷、氮化物陶瓷或碳化物陶瓷。
[0035] 其中，精细陶瓷又称高性能陶瓷、高技术陶瓷，其具有高硬度、高熔点、耐磨损、耐 腐蚀、散热及绝缘的性能。而该精细陶瓷的成分主要为BeO、SiC、AlN-种或二种以上。
[0036] 氧化物陶瓷，由一种或数种氧化物制成的陶瓷，通常具有较高的熔融温度，在氧化 气氛中非常稳定，且具有较高的机械强度、电绝缘性能和化学稳定性。该氧化物的成分主要 为氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙一种或二种以上。若该氧化物陶瓷包括有氧化硅、氧化 铝、氧化铁、氧化钙，则氧化硅的配比为65. 94%、氧化铝的配比32. 85%、氧化铁的配比为 0. 57%、氧化钙的配比为0. 31%。
[0037] 氮化物陶瓷，氮与金属或非金属元素以共价键相结合的难熔化合物为主要成分的 陶瓷，应用较广的陶瓷有四氮化三硅（Si3N4)、氮化硼（BN)、氮化铝（A1N)等陶瓷。该氮化物 陶瓷的成分主要为四氮化三硅、氮化硼、氮化铝一种或二种以上。
[0038] 碳化物陶瓷，含碳难熔化合物为主要成分的陶瓷，其中，很多碳化物软化点都在 3000°C以上。大多数碳化物都比碳和石墨具有较强的抗氧化能力，而且很多碳化物具有很 高的硬度和良好的化学稳定性。该氮化物陶瓷的成分主要为SiC、WC、TiC、B 4C、ZrC -种或 二种以上。
[0039] 请继续参阅图1，本实施例的第二保护层52为金属板层，而金属板层的材质为铝 合金、钢、合金钢、铝、铜或铜合金，不但具有较好的刚性，而且取材方便，性价比高。
[0040] 蓄电池的实施例
[0041] 请参阅图1及图2,下面对本发明提供的蓄电池100的最佳实施例进行具体阐述。
[0042] 本发明实施例的蓄电池100包括蓄电池本体10及具有上述的保护罩50结构，其 中，蓄电池本体10包括若干个单体电池20、供该若干个单体电池20以其正极方向固定设置 的固定件30及与该若干个单体电池20的正极连接固定的导电体40,第一保护层51贴设于 导电体40,而通过将第一保护层51与导电体40贴合设置，不但迅速地将蓄电池100本身产 生的热量散去，而且也能对导电体40进行绝缘，继而对蓄电池100进行绝缘，同时，也可借 由第一保护层51本身的特性，防止外界异物对蓄电池100造成爆裂的情况；此外，也由于第 一保护层51与导电体40贴合设置，可以减少第一防护层51变弯而碎裂的系数。
[0043] 具体地，该若干个单体电池20的型号为18650, 一共54颗，每颗容量2600mAh、直 径为18mm、高度为65mm，而且若干个单体电池20均为圆柱、方形或其它形状；固定件30设 有若干个与若干个单体电池20对应插接的插接孔，因此，在将若干个单体电池20固定在固 定件30上时，只要将该若干个单体电池20插在对应的插接孔即可。
[0044] 综上，由于本发明实施例的蓄电池具有上述的保护罩50,不但提高其可靠性，延长 其使用寿命，还能降低蓄电池1〇〇的生产成本。再有，通过设置有该保护罩50,既大大增强 了蓄电池100的耐挤压、刺穿、冲击的性能，又能成为蓄电池100之间的独立防火墙，以此提 高了蓄电池100的绝缘安全性能。
[0045] 请参阅图1及图2，优选地，本实施例的导电体40为紫铜板、铜板、铜合金板、镍板 或镍合金板。其中，紫铜板具有良好的机械性能，热态下塑性良好，冷态下塑性尚可，可切削 性好，易纤焊和焊接，耐蚀，此外价格便宜，是应用广泛的一个普通黄铜品种。而铜板、铜合 金板、镍板或镍合金板也是相对其他材质的导电体40,不但具有较好的导电性，而且便于取 材，性价比高。
[0046] 本实施例的若干个单体电池 20均为锂离子单体电池，锂离子单体电池是一种二 次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中， Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极 处于富锂状态；放电时则相反。锂离子单体电池一般采用含有锂元素的材料作为电极。
[0047] 蓄电池的制造方法的实施例
[0048] 请参阅图1及图2,下面对本发明提供的蓄电池的制造方法的最佳实施例进行阐 述。
[0049] 本实施例的电池制造方法，包括步骤如下：
[0050] S10、准备用以组成蓄电池本体10的若干个单体电池20、供该若干个单体电池20 以其正极方向固定设置的固定件30以及与该若干个单体电池20的正极连接固定的导电体 40,还准备由用以保护蓄电池本体10并使蓄电池本体10散热、绝缘及防止蓄电池本体10 爆裂的第一保护层51和至少一个包覆该第一保护层51、用以加强保护蓄电池本体10的第 二保护层52组成的保护罩50 ;
[0051] S20、将若干个单体电池20以其正极方向插于固定件30上，其中，该若干个单体电 池20的型号为18650, 一共54颗，每颗容量2600mAh、直径为18mm、高度为65mm，而且若干 个单体电池20均为圆柱、方形或其它形状；固定件30设有若干个与若干个单体电池20对 应插接的插接孔，因此，在将若干个单体电池20固定在固定件30上时，只要将该若干个单 体电池20插在对应的插接孔即可；
[0052] S30、将导电体40连接于已固定在所述固定件30上的若干个所述单体电池20的 正极，以组成蓄电池本体10,较佳地，导电体40与该若干个单体电池20的正极的连接为焊 接或贴合连接；
[0053] S40、将保护罩50包覆所述蓄电池本体10,并使所述保护罩50的第一保护层51贴 设于所述蓄电池本体10的导电体40上，而通过将第一保护层51与导电体40贴合设置，不 但迅速地将蓄电池100本身产生的热量散去，而且也能对导电体40进行绝缘，继而对蓄电 池100进行绝缘，同时，也可借由第一保护层51本身的特性，防止外界异物对蓄电池100造 成爆裂的情况，此外，也由于第一保护层51与导电体40贴合设置，可以减少第一防护层51 变弯而碎裂的系数。
[0054] 首先，将若干个单体电池20、固定件30及导电体40组装起来，以组装成蓄电池本 体10,然后再用保护罩50包覆该蓄电池本体10,并使到保护罩50的第一保护层51贴设于 蓄电池本体10的导电体40上，由此，不但简化制造工艺，而且该保护罩50可以通过第一保 护层51将蓄电池100产生的热量散去，同时，该第一保护层51还可以对蓄电池100起到绝 缘、防爆的功能，从而大大提高了蓄电池100的可靠性、稳定性，并延长其循环使用寿命。而 且与传统蓄电池制造方法相比，本实施例的方法既降低了材料成本，又减轻了材料重量和 体积，有利于提高蓄电池100的比能量。
[0055] 请参阅图1，具体地，本实施例的第一保护层51为陶瓷板层，而陶瓷板层的材质为 精细陶瓷、氧化物陶瓷、氮化物陶瓷或碳化物陶瓷。
[0056] 其中，精细陶瓷又称高性能陶瓷、高技术陶瓷，其具有高硬度、高熔点、耐磨损、耐 腐蚀、散热及绝缘的性能。
[0057] 氧化物陶瓷，由一种或数种氧化物制成的陶瓷，通常具有较高的熔融温度，在氧化 气氛中非常稳定，且具有较高的机械强度、电绝缘性能和化学稳定性。
[0058] 氮化物陶瓷，氮与金属或非金属元素以共价键相结合的难熔化合物为主要成分的 陶瓷，应用较广的陶瓷有四氮化三硅（Si 3N4)、氮化硼（BN)、氮化铝（A1N)等陶瓷。
[0059] 碳化物陶瓷，含碳难熔化合物为主要成分的陶瓷，其中，很多碳化物软化点都在 3000°C以上。大多数碳化物都比碳和石墨具有较强的抗氧化能力，而且很多碳化物具有很 高的硬度和良好的化学稳定性。
[0060] 请继续参阅图1，本实施例的第二保护层52为金属板层，而金属板层的材质为铝 合金板、钢、合金钢、铝、铜或铜合金，不但具有较好的刚性，而且取材方便，性价比高。
[0061] 请参阅图1和图2,本实施例的导电体40为紫铜板、铜板、铜合金板、镍板或镍合金 板。其中，紫铜板具有良好的机械性能，热态下塑性良好，冷态下塑性尚可，可切削性好，易 纤焊和焊接，耐蚀，此外价格便宜，是应用广泛的一个普通黄铜品种。而铜板、铜合金板、镍 板或镍合金板也是相对其他材质的导电体40,不但具有较好的导电性，而且便于取材，性价 比商。
[0062] 进一步地，本实施例的若干个单体电池20均为锂离子单体电池，锂离子单体电池 是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电 过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负 极，负极处于富锂状态；放电时则相反。锂离子单体电池一般采用含有锂元素的材料作为电 极。
[〇〇63] 以上所述仅为本发明较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护 范围之内。
【权利要求】
1. 蓄电池的保护罩结构，所述蓄电池包括一蓄电池本体，其特征在于，所述保护罩结构 包括： 包覆并贴设于所述蓄电池本体、用以保护所述蓄电池本体并使该蓄电池本体散热、绝 缘及防止该蓄电池本体爆裂的第一保护层；及 至少一个包覆所述第一保护层、用以加强保护所述蓄电池本体的第二保护层。
2. 如权利要求1所述的蓄电池的保护罩结构，其特征在于：所述第一保护层为陶瓷板 层，且所述陶瓷板层的材质为精细陶瓷、氧化物陶瓷、氮化物陶瓷或碳化物陶瓷。
3. 如权利要求1或2所述的蓄电池的保护罩结构，其特征在于：所述第二保护层为金 属板层，且所述金属板层的材质为铝合金板、钢、合金钢、铝、铜或铜合金。
4. 蓄电池，其特征在于：具有权利要求1-3任一项所述的蓄电池的保护罩结构。
5. 如权利要求4所述的蓄电池，其特征在于：所述蓄电池本体包括若干个单体电池、供 所述若干个单体电池以其正极方向固定设置的固定件及与所述若干个单体电池的正极连 接固定的导电体，所述第一保护层贴设于所述导电体。
6. 如权利要求5所述的蓄电池，其特征在于：所述导电体为紫铜板、铜板、铜合金板、镍 板或镍合金板。
7. 如权利要求5或6所述的蓄电池，其特征在于：所述若干个单体电池均为锂离子单 体电池。
8. 蓄电池的制造方法，其特征在于，包括步骤如下： S10、准备用以组成蓄电池本体的若干个单体电池、供该若干个单体电池以其正极方向 固定设置的固定件以及与该若干个单体电池的正极连接固定的导电体，还准备由用以保护 蓄电池本体并使蓄电池本体散热、绝缘及防止蓄电池本体爆裂的第一保护层和至少一个包 覆该第一保护层、用以加强保护蓄电池本体的第二保护层组成的保护罩； S20、将若干个所述单体电池以其正极方向固定在所述固定件上； S30、将导电体连接于已固定在所述固定件上的若干个所述单体电池的正极，以组成蓄 电池本体； S40、将所述保护罩包覆所述蓄电池本体，并使所述保护罩的第一保护层贴设于蓄电池 本体的导电体上。
9. 如权利要求8所述的蓄电池的制造方法，其特征在于：所述第一保护层为陶瓷板层， 所述陶瓷板层的材质为精细陶瓷、氧化物陶瓷、氮化物陶瓷或碳化物陶瓷。
10. 如权利要求8或9所述的蓄电池的制造方法，其特征在于：所述第二保护层为金属 板层，所述金属板层的材质为铝合金板、钢、合金钢、铝、铜或铜合金。
【文档编号】H01M10/04GK104103789SQ201410328507
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】梁华敬, 李荣芬, 程建良 申请人:东莞市创明电池技术有限公司