一种基于点阵结构的电池外壳专利检索-栅格化电脑图像专利检索查询-专利查询网

一种基于点阵结构的电池 外壳

阅读：1020发布：2020-07-08

专利汇可以提供一种基于点阵结构的电池外壳专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开的一种基于点阵结构的电池外壳，属于能源电池领域。本发明电池外壳外形与电池内芯形状相适配，所述电池外壳包括顶盖和点阵结构壳体。顶盖的形状与电池内芯形状相适配。通过点阵结构壳体提高电池外壳的刚度，进而有效地抑制电池外壳的膨胀。电池外壳的材料为铝合金或纤维复合材料，具有一定的刚度，能够抑制电池外壳的膨胀。对电池外壳容易膨胀的位置进行局部加固，进一步抑制电池外壳的膨胀。本发明的具有点阵结构外壳的电池，能够在不降低电池质量能量密度的前提下有效地抑制电池外壳的膨胀，此外，在点阵结构外壳中填充阻燃物质能够充分利用体积空间，进而提高电池在使用过程中的安全性。，下面是一种基于点阵结构的电池外壳专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于点阵结构的电池外壳，其特征在于：电池外壳外形与电池内芯形状相适配，所述电池外壳包括顶盖(1)和点阵结构壳体(2)；顶盖(1)的形状与电池内芯形状相适配；通过点阵结构壳体(2)提高电池外壳的刚度，进而有效地抑制电池外壳的膨胀。
2.如权利要求1所述的一种基于点阵结构的电池外壳，其特征在于：电池外壳的材料为铝合金或纤维复合材料，刚度能够抑制电池外壳的膨胀。
3.如权利要求1所述的一种基于点阵结构的电池外壳，其特征在于：对电池外壳容易膨胀的位置进行局部加固，进一步抑制电池外壳的膨胀。
4.如权利要求1所述的一种基于点阵结构的电池外壳，其特征在于：所述的点阵结构壳体(2)内填充阻燃物质(6)，在点阵结构壳体(2)内填充阻燃物质(6)能够充分利用体积空间，进而提高电池在使用过程中的安全性。
5.如权利要求1所述的一种基于点阵结构的电池外壳，其特征在于：所述点阵结构壳体(2)的点阵结构的结构形式为二维或三维点阵结构形式。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的一种基于点阵结构的电池外壳，其特征在于：工作方法为，在电池使用时，通过点阵结构壳体(2)增强电池外壳的刚度，抑制由电池内芯在充放电过程中产生的体积变化导致的电池外壳的膨胀，提高电池的使用寿命；当电池内芯的内部温度过高时，点阵结构壳体(2)内填充的阻燃物质(6)能防止电池起火爆炸燃烧，提高电池使用的安全性。
7.如权利要求6所述的一种基于点阵结构的电池外壳，其特征在于：当电池内芯形状为方形时，所述电池外壳外形为方形，所述外壳包括顶盖(1)和点阵结构壳体(2)，还包括正极柱(3)和负极柱(4)；在点阵结构壳体(2)面积最大的一对主侧面，即对电池外壳最容易膨胀的位置进行局部加固；对电池外壳最容易膨胀的位置进行局部加固方式为通过加固带(5)进行缠绕固定，所述加固带(5)中，至少有一对垂直的加固带(5)覆盖所述主侧面的中心点G。
8.如权利要求6所述的一种基于点阵结构的电池外壳，其特征在于：当电池内芯形状为圆柱形时，所述电池外壳外形为圆柱形，所述外壳包括顶盖(1)和点阵结构壳体(2)；在点阵结构壳体(2)进行局部加固；对电池外壳进行局部加固方式为通过加固带(5)进行缠绕固定，所述加固带(5)中，至少有一条加固带(5)覆盖点阵结构壳体(2)的对称面A。
9.如权利要求6所述的一种基于点阵结构的电池外壳，其特征在于：所述阻燃材料(6)选择无机阻燃材料或溴系阻燃材料。
10.如权利要求6所述的一种基于点阵结构的电池外壳，其特征在于：点阵结构的结构形式任选以下形式中一种或任意组合，
由于周期性排列的三维金字塔点阵结构具有比强度高和抗弯性能好的优点，点阵结构的结构形式为周期性排列的三维金字塔点阵结构；
由于周期性排列的三维四面体点阵结构具有高比强度、设计性强和内部有大量的连通空间可作为多功能结构使用的优点，点阵结构的结构形式为周期性排列的三维四面体点阵结构；
由于周期性排列的三维Kagome点阵结构具有高强度和高抗屈曲性能的优点，点阵结构的结构形式为周期性排列的三维Kagome点阵结构；
由于周期性排列的二维格栅点阵结构具有高结构效率和高设计制造灵活性的优点，点阵结构的结构形式为周期性排列的二维格栅点阵结构；
由于周期性排列的二维波纹点阵结构具有高比刚度和大剪切强度的优点，点阵结构的结构形式为周期性排列的二维波纹点阵结构。

说明书全文

一种基于点阵结构的电池 外壳

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基于点阵结构的电池外壳，属于能源电池领域。

背景技术

[0002] 随着社会的不断发展，锂电池为人们的日常生活提供了很大的便利，在便携移动设备、电动汽车、电动飞机等领域有广泛的应用。目前锂电池的能量密度不足以满足未来市场的需求，为了进一步提高消费电子产品的续航时间和缓解电动汽车用户的里程焦虑，开发高容量的能源存储器件迫在眉睫。

[0003] 下一代锂电池的发展方向就是高能量密度，基于硅碳基复合负极是可以提升电池容量的一个很好的选择。但是硅碳基复合负极由于有硅材料的存在，在充放电过程中会有明显的体积变化，从而在整体电池中产生较大的体积变形，导致电池外壳向外部凸起变形。锂电池在充放电过程中会伴随着热量的产生，并且随着电池容量的增加以及电池模组总能量的提升，使电池的热安全性问题变得日益严重。

[0004] 尤其是对于电芯外部有钢壳的方形或圆柱电池，当内部电芯在充放电过程中发生明显的体积膨胀时，电池外壳也会发生体积膨胀，在电池模组中长时间的电池外壳互相挤压受力会导致电池性能恶化，更严重的会导致安全事故的发生。

[0005] 为了抑制电池外壳的膨胀，现有专利CN 20771925 U通过在电池外壳上制造不同排列方式的压痕来抑制电池外壳的膨胀，但是在一定情况下无法抑制电池外壳的凸起膨胀。

发明内容

[0006] 本发明公开的一种基于点阵结构的电池外壳要解决的技术问题是：具有点阵结构外壳的电池，能够在不降低电池质量能量密度的前提下有效地抑制电池外壳的膨胀，此外，在点阵结构外壳中填充阻燃物质能够充分利用体积空间，进而提高电池在使用过程中的安全性。

[0007] 本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

[0008] 本发明公开的一种基于点阵结构的电池外壳，电池外壳外形与电池内芯形状相适配，所述电池外壳包括顶盖和点阵结构壳体。顶盖的形状与电池内芯形状相适配。通过点阵结构壳体提高电池外壳的刚度，进而有效地抑制电池外壳的膨胀。

[0009] 作为优选，电池外壳的材料为铝合金或纤维复合材料，具有一定的刚度，能够抑制电池外壳的膨胀。

[0010] 作为优选，对电池外壳容易膨胀的位置进行局部加固，进一步抑制电池外壳的膨胀。

[0011] 当电池内芯形状为方形时，作为优选，所述电池外壳外形为方形，所述外壳包括顶盖和点阵结构壳体，还包括正极柱和负极柱。在点阵结构壳体面积最大的一对主侧面，即对电池外壳最容易膨胀的位置进行局部加固。作为进一步优选，对电池外壳最容易膨胀的位置进行局部加固方式为通过加固带进行缠绕固定，所述加固带中，至少有一对垂直的加固带覆盖所述主侧面的中心点G。作为进一步优选，加固带的材料选择高韧轻质的碳纤维聚合物或凯夫拉纤维。

[0012] 当电池内芯形状为圆柱形时，作为优选，所述电池外壳外形为圆柱形，所述外壳包括顶盖和点阵结构壳体。在点阵结构壳体进行局部加固。作为进一步优选，对电池外壳进行局部加固方式为通过加固带进行缠绕固定，所述加固带中，至少有一条加固带覆盖点阵结构壳体的对称面A。作为进一步优选，加固带的材料选择高韧轻质的碳纤维聚合物或凯夫拉纤维。

[0013] 作为优选，所述的点阵结构壳体内填充阻燃物质，在点阵结构壳体内填充阻燃物质能够充分利用体积空间，进而提高电池在使用过程中的安全性。作为进一步优选，所述阻燃材料选择无机阻燃材料或溴系阻燃材料。

[0014] 作为优选，所述点阵结构壳体的点阵结构的结构形式为二维或三维点阵结构形式。

[0015] 作为进一步优选，由于周期性排列的三维金字塔点阵结构具有比强度高和抗弯性能好的优点，点阵结构的结构形式为周期性排列的三维金字塔点阵结构。

[0016] 作为进一步优选，由于周期性排列的三维四面体点阵结构具有高比强度、设计性强和内部有大量的连通空间可作为多功能结构使用的优点，点阵结构的结构形式为周期性排列的三维四面体点阵结构。

[0017] 作为进一步优选，由于周期性排列的三维Kagome点阵结构具有高强度和高抗屈曲性能的优点，点阵结构的结构形式为周期性排列的三维Kagome点阵结构。

[0018] 作为进一步优选，由于周期性排列的二维格栅点阵结构具有高结构效率和高设计制造灵活性的优点，点阵结构的结构形式为周期性排列的二维格栅点阵结构。

[0019] 作为进一步优选，由于周期性排列的二维波纹点阵结构具有高比刚度和大剪切强度的优点，点阵结构的结构形式为周期性排列的二维波纹点阵结构。

[0020] 本发明公开的一种基于点阵结构的电池外壳的工作方法为：在电池使用时，通过点阵结构壳体增强电池外壳的刚度，抑制由电池内芯在充放电过程中产生的体积变化导致的电池外壳的膨胀，提高电池的使用寿命。当电池内芯的内部温度过高时，点阵结构壳体内填充的阻燃物质能够防止电池起火爆炸燃烧，提高电池使用的安全性。

[0021] 有益效果：

[0022] 1、本发明公开的一种基于点阵结构的电池外壳，所述外壳包括顶盖和点阵结构壳体，通过点阵结构壳体提高电池外壳的刚度，进而有效地抑制电池外壳的膨胀。

[0023] 2、本发明公开的一种基于点阵结构的电池外壳，对电池外壳容易膨胀的位置进行局部加固，进一步抑制电池外壳的膨胀。

[0024] 3、本发明公开的一种基于点阵结构的电池外壳，点阵结构壳体内填充阻燃物质，在点阵结构外壳内填充阻燃物质能够防止电池起火燃烧爆炸，进而提高电池在使用过程中的安全性。附图说明

[0025] 图1A是表示本实施例的基于点阵结构的电池外壳的一个例子示意图。

[0026] 图1B是图1A中点阵结构壳体的代表性示意图。

[0027] 图2A是表示本实施例的基于点阵结构的电池外壳的另一个例子示意图。

[0028] 图2B是图2A中点阵结构壳体的代表性示意图。

[0029] 其中：1—顶盖；2—点阵结构壳体；3—正极柱；4—负极柱；5—加固带；6—阻燃材料。

具体实施方式

[0030] 下面将结合实施例和附图对本发明提出的一种基于点阵结构的电池外壳进行描述说明。

[0031] 实施例1：

[0032] 如图1A所示，本实施例公开一种基于点阵结构的电池外壳，所述电池外壳外形为方形，所述电池外壳材料为铝合金，所述外壳包括顶盖1和点阵结构壳体2，还包括正极柱3和负极柱4。在点阵结构壳体2面积最大的一对主侧面，即对电池外壳最容易膨胀的位置通过两条垂直的加固带5进行缠绕固定并且覆盖主侧面的中心点G。加固带5的材料选择高韧轻质的碳纤维聚合物材料。

[0033] 如图1B所示，所述的点阵结构壳体2内填充阻燃物质6，在点阵结构壳体2内填充阻燃物质6能够充分利用体积空间，进而提高电池在使用过程中的安全性。所述阻燃材料6选择无机阻燃材料。

[0034] 如图1B所示，所述点阵结构壳体2的点阵结构的结构形式为周期性排列的二维波纹点阵结构，所述周期性排列的二维波纹点阵结构具有高比刚度和大剪切强度的优点。所述周期性排列的二维波纹点阵结构的厚度不超过点阵结构壳体2厚度的80％。

[0035] 本实施例公开一种基于点阵结构的电池外壳的工作方法为：在电池使用时，通过结构形式为周期性排列的二维波纹结构的点阵结构壳体2增强电池外壳的刚度，抑制由电池内芯在充放电过程中产生的体积变化导致的电池外壳的膨胀，提高电池的使用寿命。当电池内芯的内部温度过高时，点阵结构壳体2内填充的阻燃物质6能够防止电池起火爆炸燃烧，提高电池使用的安全性。

[0036] 实施例2：

[0037] 如图2A所示，本实施例公开一种基于点阵结构的电池外壳，所述电池外壳外形为圆柱形，所述电池外壳材料为铝合金，所述外壳包括顶盖1和点阵结构壳体2，在点阵结构壳体2外部通过三条平行的圆形加固带5进行缠绕固定并且一条加固带5缠绕覆盖圆柱形电池外壳的对称线A。加固带5的材料选择高韧轻质的凯夫拉纤维。

[0038] 如图2B所示，所述的点阵结构壳体2内填充阻燃物质6，在点阵结构壳体2内填充阻燃物质6能够充分利用体积空间，进而提高电池在使用过程中的安全性。所述阻燃材料6选择无机阻燃材料。

[0039] 如图2B所示，所述点阵结构壳体2的点阵结构的结构形式为周期性排列的二维格栅点阵结构，所述周期性排列的二维格栅点阵结构具有高结构效率和高设计制造灵活性的优点。所述周期性排列的二维格栅点阵结构的厚度不超过点阵结构壳体2厚度的70％，所述周期性排列的二维格栅点阵结构的格栅板厚度大于1mm。

[0040] 本实施例公开一种基于点阵结构的电池外壳的工作方法为：在电池使用时，通过结构形式为周期性排列的二维格栅结构的点阵结构壳体2增强电池外壳的刚度，抑制由电池内芯在充放电过程中产生的体积变化导致的电池外壳的膨胀，提高电池的使用寿命。当电池内芯的内部温度过高时，点阵结构壳体2内填充的阻燃物质6能够防止电池起火爆炸燃烧，提高电池使用的安全性。

[0041] 以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种森林系统碳通量的估计方法	2020-05-11	561
一种双圆极化振子单元及二维有源相控阵天线	2020-05-11	319
烘干衣柜用格栅型导风板	2020-05-08	505
一种基于空间误差的城市土地利用模拟元胞自动机方法	2020-05-11	932
一种增强型碳化硅MOSFET器件及其制造方法	2020-05-11	641
一种一体化预制泵站智能控制系统	2020-05-08	565
一种油田污水处理净化装置	2020-05-08	955
一种光催化剂杀菌装置	2020-05-08	700
一种垃圾渗滤液处理后废水处理设备	2020-05-08	143
一种改进型内进流式孔板格栅除污机	2020-05-08	202

一种基于点阵结构的电池外壳

一种基于点阵结构的电池外壳

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：