專利名稱：復(fù)合材料電池外殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電池材料領(lǐng)域，具體涉及一種電池用復(fù)合材料外殼。
技術(shù)背景傳統(tǒng)的電池外殼大多是由純金屬材料制成，由于金屬材料重量大，這 就大大增加了電池的重量，在許多動力電池的應(yīng)用方面，尤其是航空、電 動工具、礦燈、醫(yī)療儀器、和汽車動力等對電池的自身重量有很高要求的 領(lǐng)域有了很大限制。也有一些公司采用全塑料的有機(jī)聚合物外殼，但由于機(jī)械性能差，經(jīng) 常發(fā)生爆炸和破裂漏液現(xiàn)象。再加其非常低的導(dǎo)熱性能，電池在充放電時 產(chǎn)生的熱量不能及時有效散發(fā)，大大降低了電池的循環(huán)壽命，嚴(yán)重時造成 整個電池的融化和隔膜短路。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是分別利用有機(jī)聚合物和金屬材料的特性，提供一 種既兼?zhèn)淞烁邚?qiáng)度力學(xué)性能和優(yōu)良的導(dǎo)熱能力，同時又能大大減輕電池的 重量，提高電池的比功率和比容量，以及能夠提高電池在使用過程中的綜 合物質(zhì)和化學(xué)性能的復(fù)合材料電池外殼。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是-一種復(fù)合材料電池外殼，包括電池外套和電池蓋，所述的電池外套為 金屬材質(zhì)，其特征在于在所述的金屬材質(zhì)電池外套內(nèi)設(shè)有一層有機(jī)聚合物 層；所述的電池蓋為金屬材質(zhì)、非金屬材質(zhì)或金屬與非金屬混合材質(zhì)。所 述的非金屬材質(zhì)優(yōu)選為有機(jī)聚合物材質(zhì)。電池外套和電池蓋可以通過有機(jī)聚合物加強(qiáng)套密封連接，即為了把金 屬與有機(jī)聚合物復(fù)合電池外套(可以為方形或圓形，只有頂端開口)用電 池蓋密封起來，可以將電池外套的密封邊緣高頻熱合一個有機(jī)聚合物加強(qiáng)套，起易于連接密封作用(便于將含有有機(jī)聚合物材質(zhì)的電池蓋與有機(jī)聚 合物加強(qiáng)套密封)。本實(shí)用新型中金屬材質(zhì)可以為鍍鎳合金、不銹鋼、鎳或其它金屬合金 等，而有機(jī)聚合物材質(zhì)可以為尼龍、聚丙烯、聚丙乙烯塑料等。電池外套 或電池蓋中的金屬層或有機(jī)聚合物層的厚度可以在本領(lǐng)域內(nèi)的常規(guī)厚度范 圍內(nèi)根據(jù)需要從而具體調(diào)節(jié)，如在需要機(jī)械性能強(qiáng)或?qū)嵝阅軓?qiáng)的領(lǐng)域可以增加金屬層的厚度、減少有機(jī)聚合物層的厚度；而在對電池重量有較高要求的領(lǐng)域可減少金屬層的厚度、增加有機(jī)聚合物層的厚度，如采用超薄 金屬。本實(shí)用新型利用有機(jī)聚合物和金屬材料制成電池復(fù)合外殼，在大面積 的散熱部分采用金屬超薄殼做外壁內(nèi)套有機(jī)聚合物隔層的結(jié)構(gòu)，并于周圍 金屬組件相連，相對純有機(jī)聚合物殼優(yōu)化了電池的散熱功能，相對于純金 屬殼減少了單體電池和電池組的重量。當(dāng)電池進(jìn)行組合應(yīng)用時，金屬部分 的接觸將電池組內(nèi)的熱量快速導(dǎo)出并輻射出去，并使整個電池組的溫度達(dá) 至一致，這樣保持了電池工況的一致性，降低了電池組的溫度。相對于全 塑料的有機(jī)聚合物外殼，由于增加了具有優(yōu)良機(jī)械性能和導(dǎo)熱性能的金屬 材質(zhì)，從而克服了全塑料的有機(jī)聚合物外殼機(jī)械性能差、易發(fā)生爆炸和破 裂漏液現(xiàn)象、導(dǎo)熱性能的低等缺點(diǎn)，使得電池在充放電時產(chǎn)生的熱量能及 時有效散發(fā)，大大提高了電池的循環(huán)壽命，避免因電池過熱造成整個電池 的融化或隔膜短路現(xiàn)象。電池用有機(jī)聚合物和金屬外殼混合封裝及其技術(shù)是在通用的的金屬外 殼和塑膠外殼的基礎(chǔ)上相結(jié)合而制成的一種復(fù)合型的電池外殼的技術(shù)。由 于這種電池外殼兼?zhèn)淞私饘偻鈿?yōu)良的導(dǎo)熱和高強(qiáng)度的力學(xué)性能，又兼?zhèn)?了有機(jī)聚合物重量輕的優(yōu)點(diǎn)，因此使得這種獨(dú)特設(shè)計(jì)的復(fù)合型電池外殼在 大功率動力電池方面具有潛在的廣泛應(yīng)用前景。

圖1是金屬與有機(jī)聚合物復(fù)合材質(zhì)電池外套示意圖。圖2是有機(jī)聚合物加強(qiáng)套剖面示意圖。圖3是有機(jī)聚合物加強(qiáng)套示意圖。圖4是電池外套與有機(jī)聚合物加強(qiáng)套連接示意圖。圖5是電池蓋剖面示意圖。圖6是電池蓋示意圖。圖7是密封后電池外殼外觀示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。 實(shí)施例1電池外套采用方形頂端開口的O.lmm厚度的鍍鎳合金超薄金屬殼，并 在超薄金屬殼內(nèi)均勻設(shè)有一層5mm厚的尼龍層，在電池外套的開口處用高 頻熱合的方法連接上有機(jī)聚合物加強(qiáng)套，在有機(jī)聚合物加強(qiáng)套的上表面用 超聲波焊接的方法密封上尼龍材質(zhì)的電池蓋，從而構(gòu)成一個完整的電池外 殼。(其中高頻熱合法與超聲波焊接法均為常規(guī)連接方法) 實(shí)施例2尼龍材質(zhì)的電池蓋上附一層O.lmm厚度的鎳從而制成新的電池蓋，其 他部件及連接同實(shí)施例。
權(quán)利要求1、一種復(fù)合材料電池外殼，包括電池外套和電池蓋，所述的電池外套為金屬材質(zhì)，其特征在于在所述的金屬材質(zhì)電池外套內(nèi)設(shè)有一層有機(jī)聚合物層；所述的電池蓋為金屬材質(zhì)、非金屬材質(zhì)或金屬與非金屬混合材質(zhì)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料電池外殼，其特征在于所述的非金屬材 質(zhì)為有機(jī)聚合物材質(zhì)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料電池外殼，其特征在于所述的電池外套 和電池蓋通過有機(jī)聚合物加強(qiáng)套密封連接。
專利摘要本專利公開了一種復(fù)合材料電池外殼，包括電池外套和電池蓋，所述的電池外套為金屬材質(zhì)，其特征在于在所述的金屬材質(zhì)電池外套內(nèi)設(shè)有一層有機(jī)聚合物層；所述的電池蓋為金屬材質(zhì)或非金屬材質(zhì)，當(dāng)為金屬材質(zhì)時其內(nèi)表面設(shè)一層有機(jī)聚合物層。這種復(fù)合材料電池外殼兼?zhèn)淞私饘偻鈿?yōu)良的導(dǎo)熱和高強(qiáng)度的力學(xué)性能，又兼?zhèn)淞擞袡C(jī)聚合物重量輕的優(yōu)點(diǎn)，因此使得這種獨(dú)特設(shè)計(jì)的復(fù)合型電池外殼在大功率動力電池方面具有潛在的廣泛應(yīng)用前景。
文檔編號H01M2/02GK201084758SQ200720045918
公開日2008年7月9日 申請日期2007年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月19日
發(fā)明者揚(yáng) 費(fèi) 申請人:費(fèi) 揚(yáng);江蘇奇能電池有限公司