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

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)境污染問題日益嚴(yán)重，世界主要汽車生產(chǎn)國紛紛加快部署，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)作為國家戰(zhàn)略。節(jié)能與新能源汽車已成為國際汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，未來10年將迎來全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，其中以純電動汽車，混動汽車為主的電動汽車是節(jié)能與新能源汽車發(fā)展的主要途徑。以美國、日本、歐盟為代表的國家和地區(qū)相繼發(fā)布實(shí)施了新的電動汽車發(fā)展戰(zhàn)略。

動力電池是新能源汽車的心臟，我國動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)用新型公開一種三元高比能量動力電池及動力電池模塊，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)用新型公開了一種三元高比能量動力電池，其特點(diǎn)是，該動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)利要求所述的動力電池，上下相間隔的各動力電池之間經(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力電池及動力電池模塊和現(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、過充等安全問題；

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)工藝簡便、自動化程度高，提高生產(chǎn)效率即產(chǎn)品成品率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型動力電池實(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，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力電池的實(shí)施例二，該動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往芯體一端移位（錯位）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之間容置動力電池，上下相間隔的各動力電池之間經(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，框架體的兩個端面上卡扣有絕緣保護(hù)蓋304。

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

動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)用于小型電動車輛，各種移動電子設(shè)備和純電動汽車，單體電池容量3-25Ah，比能量達(dá)到110WH/kg。

功率型電池應(yīng)用于電動工具，混合動力車和車電混合動力車，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)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本實(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，對于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。