[發明專利]一種具有損傷感知的復合材料動力電池包及其制備方法

在審

• 申請號: 201711103939.0
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107639858A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 鄭傳祥;毛義華;張衛平;吳嘉懿;連嬌愿;蘇航
• 申請（專利權）人: 浙江大學濱海產業技術研究院;浙江大學
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/72;B29C70/10;B29C70/88;H01M2/10;B29L31/34
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林懷禹

1.一種具有損傷感知的復合材料動力電池包，包括動力電池底座(1)、上蓋(2)、密封墊(4)和電纜引出裝置(9)；動力電池底座(1)與上蓋(2)接合處有密封墊(4)，動力電池底座(1)與上蓋(2)和密封墊(4)通過連接件壓緊密封；動力電池底座(1)底部設置有U型凹槽(8)；動力電池底座(1)和上蓋(2)的底面及四周復合層中間均設有多條壓電傳感器(10)；多條壓電傳感器(10)一端集中于一個接插口處，另一端集中于另一個接插口處，兩個接插口用數據線分別與檢測儀表(11)的兩端連接，動力電池底座(1)的一個側壁孔內裝有電纜引出裝置(9)。

2.根據權利要求1所述的一種具有損傷感知的復合材料動力電池包，其特征在于：所述電纜引出裝置(9)，包括電纜引出管(21)、兩個鎖緊螺母(23)和兩個絕緣密封墊(19)；電纜引出管(21)裝在動力電池底座(1)的一個側壁孔內，通過各自的鎖緊螺母(23)和各自的絕緣密封墊(19)分別擰緊于電纜引出管(21)兩端的外螺紋(22)上，兩個鎖緊螺母(23)的一端都是帶有螺紋的開口，兩個鎖緊螺母(23)的另一端是與各自電纜外套形成一體的電纜護套(18)，鎖緊螺母(23)和電纜護套(18)均采用絕緣塑料制成；電纜引出管(21)的外側結構與內側結構完全對稱一致，電纜引出管(21)的內側和外側的電纜通過電纜引出管(21)內的導線(20)密封連接，電纜引出管(21)內的導線(20)有絕緣塑料(24)固定。

3.根據權利要求1所述的一種具有損傷感知的復合材料動力電池包，其特征在于：所述動力電池底座(1)和上蓋(2)的底面及四周復合層均由內向外分別為內碳纖維層(13)、傳感器層(14)、玻璃纖維層(15)和外碳纖維層(16)；多條壓電傳感器(10)敷設在傳感器層(14)中。

4.根據權利要求1所述的一種具有損傷感知的復合材料動力電池包，其特征在于：所述多條壓電傳感器(10)為電阻應變絲、壓電傳感器或壓電光柵。

5.用于權利要求1所述的一種具有損傷感知的復合材料動力電池包的制備方法，其特征在于：該動力電池底座(1)和上蓋(2)均采用由陰模和陽模組成的模具模壓，其中：

1) 動力電池底座(1)的制備方法：

在成型前根據各部位承受載荷的大小，在陰模內按順序依次敷設脫模劑、外碳纖維層(16)、玻璃纖維層(15)、植入多條壓電傳感器的傳感器層(14)及內碳纖維層(13)；碳纖維層數、玻璃纖維層數和纖維角度按照載荷狀況計算確定；敷設好后置入涂有脫模劑的陽模并壓緊，待固化后取出，即為動力電池底座(1)；

2) 上蓋(2)的制備方法：

在陰模內按順序依次敷設脫模劑、外碳纖維層(16)、玻璃纖維層(15)、植入多條壓電傳感器的傳感器層(14)及內碳纖維層(13)；碳纖維層數、玻璃纖維層數和纖維角度按照載荷狀況計算確定；敷設好后置入涂有脫模劑的陽模并壓緊，待固化后取出，即為上蓋(2)；

3) 電纜引出裝置(9)的設置：

是在動力電池底座(1)在成型之后，用粘結劑將電纜引出裝置(9)粘結于動力電池底座(1) 一個側壁的預設開孔內。

6.根據權利要求5所述的一種具有損傷感知的復合材料動力電池包的制備方法，其特征在于：所述動力電池底座(1)的外碳纖維層為(±45 o)倍數的編織碳纖維層，玻璃纖維為(0，±45 o，90)倍數的纖維層，壓電傳感器(10)為多條電阻應變絲，內碳纖維層為(±45 o)倍數的編織碳纖維層，固化后成形。

7.根據權利要求5所述的一種具有損傷感知的復合材料動力電池包的制備方法，其特征在于：所述上蓋(2)的外碳纖維層為(±45 o)倍數的編織碳纖維層，玻璃纖維層為(0，±45 o，90)倍數的纖維層，壓電傳感器(10)為多條電阻應變絲，內碳纖維層為(±45 o)倍數的編織碳纖維層，固化后成形。

8.根據權利要求5所述的一種具有損傷感知的復合材料動力電池包的制備方法，其特征在于：所述纖維為預涂膠纖維或是編織纖維再進行真空注入樹脂。