27] 圖1為圓環(huán)體示意圖；
[0028] 圖2為圓環(huán)體電池箱上、下箱體結(jié)構(gòu)示意圖，其中，（a)為上箱體結(jié)構(gòu)示意圖，（b) 為下箱體結(jié)構(gòu)示意圖；201-上箱體；202-下箱體；
[0029] 圖3為圓環(huán)體電池箱內(nèi)環(huán)加強(qiáng)筋和外環(huán)加強(qiáng)筋截面結(jié)構(gòu)示意圖，其中，（a)為外環(huán) 加強(qiáng)筋截面結(jié)構(gòu)示意圖，（b)為內(nèi)環(huán)加強(qiáng)筋截面結(jié)構(gòu)示意圖；301-外環(huán)加強(qiáng)筋；302-內(nèi)環(huán) 加強(qiáng)筋；
[0030] 圖4為圓環(huán)體形狀電池箱組裝結(jié)構(gòu)示意圖，401-電池箱；
[0031] 圖5為電池單體結(jié)構(gòu)示意圖，其中，501-電池單體；502-電芯；503-電池單元； 504-正極端子；505-負(fù)極端子；
[0032] 圖6為電池模塊結(jié)構(gòu)示意圖，其中，（a)為電池模塊組裝前結(jié)構(gòu)示意圖，（b)為電池 模塊組裝后堅(jiān)直放置結(jié)構(gòu)示意圖；601-電池模塊；602-絕緣卡套；
[0033] 圖7為隔離加強(qiáng)板堅(jiān)直放置結(jié)構(gòu)示意圖，其中，701-隔離加強(qiáng)板；
[0034] 圖8為電池模塊和隔離加強(qiáng)板圍繞圓環(huán)體電池箱主軸向心排列結(jié)構(gòu)示意圖，其 中，801-動力電池組；
[0035] 圖9為圓環(huán)體動力電池組結(jié)構(gòu)截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0037] 如圖2至圖4所示，本發(fā)明的圓環(huán)體形狀的電池箱401主要包括上箱體201、下箱 體202、外環(huán)加強(qiáng)筋301和內(nèi)環(huán)加強(qiáng)筋302。其中，上箱體201和下箱體202呈空心結(jié)構(gòu)的 半圓環(huán)體形狀，其邊緣有翻邊；外環(huán)加強(qiáng)筋301和內(nèi)環(huán)加強(qiáng)筋302為圓環(huán)狀，分別位于上箱 體201和下箱體202組合構(gòu)成的空心結(jié)構(gòu)圓環(huán)箱體的外環(huán)圓和內(nèi)環(huán)圓處，且在外環(huán)加強(qiáng)筋 301和內(nèi)環(huán)加強(qiáng)筋302的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的徑向方向均設(shè)置有水平凸臺。上箱體201和下箱體 202通過其翻邊分別固定在外環(huán)加強(qiáng)筋301的內(nèi)側(cè)凸臺和內(nèi)環(huán)加強(qiáng)筋302的外側(cè)凸臺上，形 成具有空心結(jié)構(gòu)的圓環(huán)體狀電池箱401。
[0038] 如圖5和圖6所示，本發(fā)明的電池模塊601包括圓形的電池單體501和包裹在電 池單體501邊緣的絕緣卡套602。
[0039] 其中，圖5為本發(fā)明涉及的一種高電壓動力電池單體501結(jié)構(gòu)示意圖。該電池單 體501呈圓形，主要包括電芯502、正極端子504和負(fù)極端子505。其中，電芯502由多個電 池單元503疊加組成。
[0040] 圖6為電池模塊601的組裝結(jié)構(gòu)示意圖，包括電池單體501和絕緣卡套602。其 中，絕緣卡套602的截面形狀呈"U"字形，絕緣卡套602內(nèi)襯的形狀與電池單體501邊緣部 位外形匹配，并與電池單體501直接接觸，內(nèi)襯材料選為聚丙烯，厚度為0. 5~3_，具有絕 緣減震的作用；絕緣卡套602的外襯材料為高強(qiáng)度合金鋼，厚度為1~5mm，用于固定和保 護(hù)電池單體501。絕緣卡套602將圓形電池單體501的邊緣部位包裹組成電池模塊601。
[0041] 如圖7所示，本發(fā)明的隔離加強(qiáng)板701呈圓形體。在隔離加強(qiáng)板701內(nèi)直徑方向 設(shè)置有加強(qiáng)骨架，隔離加強(qiáng)板701通過加強(qiáng)骨架固定在外環(huán)加強(qiáng)筋301的內(nèi)側(cè)凸臺和內(nèi)環(huán) 加強(qiáng)筋302的外側(cè)凸臺上。每個隔離加強(qiáng)板701包含有加熱模塊，加熱模塊為硅膠加熱板， 可實(shí)現(xiàn)動力電池組內(nèi)各電池模塊601溫度的可控調(diào)節(jié)。
[0042] 如圖8所示，為電池模塊和隔離加強(qiáng)板圍繞圓環(huán)體電池箱的主軸向心排列結(jié)構(gòu)示 意圖，電池模塊601以及位于相鄰兩個電池模塊601之間的隔離加強(qiáng)板701置于圓環(huán)體狀 的電池箱401內(nèi)，并圍繞圓環(huán)體電池箱401的主軸向心排列。
[0043] 本發(fā)明電池箱401呈圓環(huán)體狀，與外界的接觸面為曲面形狀，可以在很大程度上 降低外界應(yīng)力的沖擊破壞風(fēng)險；電池模塊601的向心排列方式能夠有效降低電池模塊601 的圓形表面直接受力的風(fēng)險，而且這種排列方式不存在直角形夾角，使電池模塊601受力 均勻，有效地提高了電池模塊601的安全性。
[0044] 實(shí)施例：
[0045] 本發(fā)明中圓環(huán)體動力電池組801旨在滿足各類不同電動車輛的供電需求，包括電 動轎車和電動大巴車等。根據(jù)不同的車型，動力電池組801內(nèi)組裝的電池模塊601數(shù)量不 等。
[0046] 本實(shí)施例中，動力電池組為純電動乘務(wù)車提供動力電源，要求動力電池組工作電 壓平臺為320V，容量為lOOAh。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明，動力電池組中選用的動力電池單體為中國專利201310512781. 8所 描述的高電壓動力電池，呈圓餅形狀，在本實(shí)施例中，動力電池單體501的額定工作電壓為 320V，容量為4. 5Ah，電池單體直徑為40cm，厚度為5cm。為了滿足純電動乘務(wù)車的動力需 求，動力電池組需要24節(jié)動力電池單體501并聯(lián)構(gòu)成。
[0048] 因此，本實(shí)施例中，設(shè)有24個電池模塊601以及位于相鄰兩個電池模塊601之間 的隔離加強(qiáng)板701 (共計(jì)25個）置于電池箱401內(nèi)，并圍繞圓環(huán)體電池箱401的主軸向心 均勻排列。
[0049] 根據(jù)幾何體學(xué)，電池模塊601的直徑越大，動力電池組的高度就越高；電池模塊 601數(shù)量越多，動力電池組內(nèi)環(huán)圓和外環(huán)圓的內(nèi)徑就越大，且相鄰電池模塊601之間的夾角 就越小。由于絕緣卡套602、隔離加強(qiáng)板701和電池箱401的厚度較小，而且電池模塊601 與隔離加強(qiáng)板701之間存在著一定的間隙，為了方便計(jì)算，且盡量使計(jì)算誤差降低到最小， 根據(jù)本發(fā)明的各部件的尺寸，這里可以設(shè)定電池模塊601直徑為42cm，厚度近似為7cm。
[0050] 因此，圓環(huán)體電池組801的內(nèi)徑d= 53. 2cm，外徑D= 137. 2cm，高度H=43cm。
[0051] 其中，關(guān)于圓環(huán)體電池組801的內(nèi)徑和外徑的近似計(jì)算方法為：
[0052] 首先，每節(jié)電池模塊601直徑為42cm，厚度近似為7cm，24節(jié)電池模塊601向心排 列，形成相鄰電池模塊601之間的夾角為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種圓環(huán)體動力電池組，該動力電池組包括；電池箱、電池模塊和隔離加強(qiáng)板，其 中若干個電池模塊位于電池箱內(nèi)，相鄰兩個電池模塊之間設(shè)有一個隔離加強(qiáng)板，其特征在 于： 所述電池箱呈空也圓環(huán)體形狀，包括上箱體、下箱體、外環(huán)加強(qiáng)筋和內(nèi)環(huán)加強(qiáng)筋；其中， 外環(huán)加強(qiáng)筋位于圓環(huán)體狀電池箱的外環(huán)圓位置，內(nèi)環(huán)加強(qiáng)筋位于圓環(huán)體狀電池箱的內(nèi)環(huán)圓 位置，上箱體和下箱體通過螺栓固定連接在外環(huán)加強(qiáng)筋和內(nèi)環(huán)加強(qiáng)筋上，構(gòu)成具有空也圓 環(huán)體形狀的電池箱結(jié)構(gòu)；所述上箱體、下箱體材料為高強(qiáng)鉛合金、高強(qiáng)鋼合金或高強(qiáng)聚合物 材料中的一種或幾種，壁厚為0. 5~5mm ;所述加強(qiáng)筋材料為高強(qiáng)鋼合金、高強(qiáng)媒合金或高 強(qiáng)鐵合金材料中的一種； 所述若干個電池模塊置于上述電池箱內(nèi)，并圍繞圓環(huán)體狀電池箱的主軸向也排列；電 池模塊包括圓形的電池單體和包裹在電池單體邊緣的絕緣卡套，電池模塊的軸向方向與電 池單體的軸向方向一致，并垂直于所述電池單體的圓形表面，所述電池模塊的軸向方向與 圓環(huán)體電池箱的主軸方向垂直。
2. 如權(quán)利要求1所述的圓環(huán)體動力電池組，其特征在于；所述圓環(huán)體電池箱內(nèi)環(huán)圓直 徑d為10~80畑1，優(yōu)選30~60畑1，外環(huán)圓直徑D為60~200畑1，優(yōu)選100~150畑1，高度 H為30~80畑1，優(yōu)選35~55畑1。
3. 如權(quán)利要求1所述的圓環(huán)體動力電池組，其特征在于；所述圓形電池單體的直徑與 厚度比大于1，比值優(yōu)選為5~20,且電池直徑8~75畑1，優(yōu)選為10~50畑1，電池厚度0. 5~ 16畑1，優(yōu)選為1~8畑1。
4. 如權(quán)利要求1所述的圓環(huán)體動力電池組，其特征在于；所述電池單體包括；電芯、彈 性墊片、電池凹座、電池蓋、絕緣殼和柔性集流線，其中，電芯由兩個或兩個W上的電池單元 疊加組成，優(yōu)選疊加數(shù)量為8~160個，每個電池單元由兩個圓形雙極性電極片上下疊加組 成，且在相鄰的兩個雙極性電極片之間設(shè)有至少一層的電子不導(dǎo)電的圓形隔離層，電池凹 座與電池蓋配套組成電池殼，電芯的上下表面分別粘接有彈性墊片，絕緣殼將整個電池殼 外部密封，正、負(fù)極柔性集流線分別固定連接在電池殼的圓形表面并穿過絕緣殼引出便于 與外部連接；電池單元內(nèi)充滿含裡離子的液體或膠體或聚合物的電解質(zhì)，雙極性電極片側(cè) 邊周圍包裹有環(huán)形密封圈，電芯和彈性墊片整體密封于所述電池殼內(nèi)部。
5. 如權(quán)利要求1所述的圓環(huán)體動力電池組，其特征在于；所述電池模塊通過絕緣卡套 機(jī)械鎖緊固定連接在上述外環(huán)加強(qiáng)筋和內(nèi)環(huán)加強(qiáng)筋上；所述絕緣卡套的橫截面形狀呈"U" 字形，絕緣卡套將圓形電池單體的邊緣部位包裹，絕緣卡套內(nèi)襯的形狀與電池單體邊緣部 位外形匹配，并與電池直接接觸，內(nèi)襯材料為聚丙帰、聚己帰、熱固性樹脂或絕緣橡膠中的 一種或幾種，厚度為0. 5~3mm ;絕緣卡套的外襯材料為高強(qiáng)度合金鋼，厚度為1~5mm。
6. 如權(quán)利要求1所述的圓環(huán)體動力電池組，其特征在于；若干個所述隔離加強(qiáng)板置于 所述電池箱內(nèi)，并圍繞圓環(huán)體狀電池箱的主軸向也排列；所述隔離加強(qiáng)板為圓形，厚度為 2~10mm，所述隔離加強(qiáng)板的軸向方向與圓環(huán)體電池箱的主軸方向垂直。
7. 如權(quán)利要求1所述的圓環(huán)體動力電池組，其特征在于；所述隔離加強(qiáng)板在直徑方向 設(shè)置有加強(qiáng)骨架，隔離加強(qiáng)板通過加強(qiáng)骨架固定在外環(huán)加強(qiáng)筋和內(nèi)環(huán)加強(qiáng)筋上；所述加強(qiáng) 骨架材料為高強(qiáng)鋼合金、高強(qiáng)媒合金或高強(qiáng)鐵合金材料中的一種；同時，隔離加強(qiáng)板內(nèi)填充 有石棉等質(zhì)輕絕緣耐高溫材料。
8. 如權(quán)利要求1所述的圓環(huán)體動力電池組，其特征在于；所述隔離加強(qiáng)板包含有加熱 模塊，加熱模塊為PTC加熱元件或者是硅膠加熱板，固定在隔離加強(qiáng)板的表面。
9. 如權(quán)利要求1所述的圓環(huán)體動力電池組，其特征在于；所述電池箱內(nèi)的空隙處均浸 滿絕緣液，所述絕緣液為硅油、FR3絕緣油或石蠟中的一種或幾種。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種動力電池組，包括電池箱、電池模塊和隔離加強(qiáng)板；電池箱為空心圓環(huán)體形狀，電池模塊圍繞圓環(huán)體狀電池箱的主軸向心排列。其中，圓環(huán)體形狀的電池箱與外界的接觸面為曲面形狀，可以在很大程度上降低外界應(yīng)力的沖擊破壞風(fēng)險；電池模塊的向心排列方式能夠有效降低電池模塊的電極表面直接受力的風(fēng)險，提高了電池組的應(yīng)用安全性。
【IPC分類】H01M10-615, H01M2-02, H01M2-10
【公開號】CN104659289
【申請?zhí)枴緾N201310594182
【發(fā)明人】陳永翀, 張曉虎, 張艷萍, 張萍, 王秋平
【申請人】北京好風(fēng)光儲能技術(shù)有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月22日