本實(shí)用新型涉及動(dòng)力電池技術(shù)，具體涉及一種三元高比能量動(dòng)力電池及動(dòng)力電池模塊。

背景技術(shù)：

汽車是目前最重要的交通工具，基本上以燃油為主，目前燃油供求矛盾和環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，世界主要汽車生產(chǎn)國(guó)紛紛加快部署，大力發(fā)展和推廣汽車節(jié)能技術(shù)，將發(fā)展新能源汽車產(chǎn)作為國(guó)家戰(zhàn)略。節(jié)能與新能源汽車已成為國(guó)際汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，未來(lái)10年將迎來(lái)全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，其中以純電動(dòng)汽車，混動(dòng)汽車為主的電動(dòng)汽車是節(jié)能與新能源汽車發(fā)展的主要途徑。以美國(guó)、日本、歐盟為代表的國(guó)家和地區(qū)相繼發(fā)布實(shí)施了新的電動(dòng)汽車發(fā)展戰(zhàn)略。

動(dòng)力電池是新能源汽車的心臟，我國(guó)動(dòng)力鋰離子電池研究較晚，以錳酸鋰或磷酸鐵鋰為正極材料的動(dòng)力電池技術(shù)趨于穩(wěn)定，其缺點(diǎn)在于，以錳酸鋰或磷酸鐵鋰為正極的動(dòng)力鋰離子電池比能量低，續(xù)航里程短，價(jià)格成本居高不下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型公開(kāi)一種三元高比能量動(dòng)力電池及動(dòng)力電池模塊，提高電池續(xù)航時(shí)間、降低成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種三元高比能量動(dòng)力電池，其特點(diǎn)是，該動(dòng)力電池包含殼體和殼體內(nèi)的芯體；芯體包含：電解液，部分設(shè)置于電解液中的正極片和負(fù)極片，設(shè)置于正極片和負(fù)極片之間的隔膜；正極片和負(fù)極片的極耳伸出殼體外；

上述正極片采用鎳鈷錳酸鋰材料、富鋰三元材料、或磷酸釩鋰材料制成。

上述正極片中嵌設(shè)有一層半導(dǎo)體發(fā)熱陶瓷層。

上述負(fù)極片采用石墨、合金材料、或硅材料制成。

上述負(fù)極片上涂覆有絕緣保護(hù)材料層。

上述殼體采用鋁合金硬殼結(jié)構(gòu)。

上述芯體采用卷繞式結(jié)構(gòu)或疊片式結(jié)構(gòu)。

一種三元高比能量動(dòng)力電池模塊，其特點(diǎn)是，該電池模塊包含上下層疊卡接的上框架、若干中間框架和下框架形成的框架體，上框架與其下面的中間框架之間、上下相鄰的兩個(gè)中間框架之間以及下框架與其上面的中間框架之間容置有如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的動(dòng)力電池，上下相間隔的各動(dòng)力電池之間經(jīng)由電連接片相串聯(lián)構(gòu)成電池組，電池組的正、負(fù)極各自通過(guò)正極總連接片、負(fù)極總連接片引至上框架的上表面上。

上述框架體的兩個(gè)端面上卡扣有絕緣保護(hù)蓋。

本實(shí)用新型三元高比能量動(dòng)力電池及動(dòng)力電池模塊和現(xiàn)有技術(shù)的相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，本實(shí)用新型以三元正極材料替換現(xiàn)有的磷酸鐵鋰正極材料，提高電池的內(nèi)阻、能量密度、循環(huán)性能、倍率性能和安全性能；

本實(shí)用新型在正極片行嵌入具有PTC效應(yīng)的材料層，使極片潔顏油熱阻斷保護(hù)功能；

本實(shí)用新型在負(fù)極片上涂覆絕緣保護(hù)材料層，改善電池針刺、過(guò)充等安全問(wèn)題；

本實(shí)用新型殼體采用鋁合金硬殼結(jié)構(gòu)，具有高可靠性、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度高，提高生產(chǎn)效率即產(chǎn)品成品率。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型動(dòng)力電池實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型動(dòng)力電池實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型動(dòng)力電池模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。

如圖1所示，為一種三元高比能量動(dòng)力電池的實(shí)施例一，電池單體的能量密度為180wh/kg以上。該動(dòng)力電池包含芯體和殼體，芯體包含電解液、極組、隔膜103和PP保護(hù)片102，其中極組由正極極片101和負(fù)極極片104組成，正極極片101與負(fù)極極片104呈層疊式交叉疊放在一起構(gòu)成極組，隔膜103呈之字形，將正極極片101和負(fù)極極片104分開(kāi)，隔膜103采用厚度為40um的PP/PE/PP三層結(jié)構(gòu)材質(zhì)，起到絕緣的作用，在疊好的極組上下表面粘貼厚度為0.1mm的PP保護(hù)片102。正極極片101和負(fù)極極片104的極耳伸出殼體外。

殼體采用鋁合金硬殼結(jié)構(gòu)，殼體同正極極耳和負(fù)極極耳上的膠塊熱熔封裝而成，同時(shí)極耳同殼體絕緣。

正極極片101采用鎳鈷錳酸鋰材料、富鋰三元材料、或磷酸釩鋰材料制成；正極極片101中嵌設(shè)有一層半導(dǎo)體發(fā)熱陶瓷層。

負(fù)極極片104采用石墨、合金材料、或硅材料制成；負(fù)極極片104上涂覆有絕緣保護(hù)材料層。

如圖2所示，為一種三元高比能量動(dòng)力電池的實(shí)施例二，該動(dòng)力電池包含含芯體和殼體，芯體包含電解液、正極片201、陶瓷層隔離膜203、負(fù)極片202。芯體由正極片201、陶瓷層隔離膜203、負(fù)極片202沿卷繞軸向方向依次分別逐個(gè)往芯體一端移位（錯(cuò)位）層疊卷繞構(gòu)成。

殼體采用鋁合金硬殼結(jié)構(gòu)，正極片201電路連接正板式極耳204，負(fù)極片202電路連接負(fù)板式極耳205，正板式極耳204和負(fù)板式極耳205伸出殼體外。

正極片201采用鎳鈷錳酸鋰材料、富鋰三元材料、或磷酸釩鋰材料制成；正極片201中嵌設(shè)有一層半導(dǎo)體發(fā)熱陶瓷層。

負(fù)極片202采用石墨、合金材料、或硅材料制成；負(fù)極片202上涂覆有絕緣保護(hù)材料層。

如圖3所示，為一種三元高比能量動(dòng)力電池模塊，電池模塊的能量密度為150wh/kg以上。該電池模塊包含上下層疊卡接的上框架301、若干中間框架302和下框架303形成的框架體，上框架301與其下面的中間框架302之間、上下相鄰的兩個(gè)中間框架302之間以及下框架303與其上面的中間框架302之間容置動(dòng)力電池，上下相間隔的各動(dòng)力電池之間經(jīng)由電連接片相串聯(lián)構(gòu)成電池組，電池組的正、負(fù)極各自通過(guò)正極總連接片305、負(fù)極總連接片306引至上框架301的上表面上，框架體的兩個(gè)端面上卡扣有絕緣保護(hù)蓋304。

動(dòng)力電池模塊還包含有電路連接動(dòng)力電池的CANbedded的第四代電池管理系統(tǒng)。

動(dòng)力電池采用能量型電池和功率型電池。

能量型電池主要應(yīng)用于小型電動(dòng)車輛，各種移動(dòng)電子設(shè)備和純電動(dòng)汽車，單體電池容量3-25Ah，比能量達(dá)到110WH/kg。

功率型電池應(yīng)用于電動(dòng)工具，混合動(dòng)力車和車電混合動(dòng)力車，單體電池通量3-10Ah，最大放電電流倍率達(dá)到30C（20s），比功率大于3000W/kg。

其中，動(dòng)力電池包含有殼體和殼體內(nèi)的芯體；芯體包含：電解液，部分設(shè)置于電解液中的正極片和負(fù)極片，設(shè)置于正極片和負(fù)極片之間的隔膜；正極片和負(fù)極片的極耳伸出殼體外；

正極片采用鎳鈷錳酸鋰材料、富鋰三元材料、或磷酸釩鋰材料制成，正極片中嵌設(shè)有一層半導(dǎo)體發(fā)熱陶瓷層。負(fù)極片采用石墨、合金材料、或硅材料制成，負(fù)極片上涂覆有絕緣保護(hù)材料層。殼體采用鋁合金硬殼結(jié)構(gòu)。芯體采用卷繞式結(jié)構(gòu)或疊片式結(jié)構(gòu)。

盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。