CN102332541A

CN102332541A - 一种锂离子电池的复合壳体

Info

Publication number: CN102332541A
Application number: CN201110215893A
Authority: CN
Inventors: 李宝玉; 刘兴福; 王保
Original assignee: ZHUHAI LIYUAN POWER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Liyuan New Energy Technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2012-01-25

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池的复合壳体，所述壳体由金属内层和塑胶外层复合而成。所述的金属内层由铝、铝合金、不锈钢或者合金材料制作而成，其厚度为0.5-1.5mm，所述的塑胶外层由PP、ABS、PE或者三元乙丙橡胶制作而成，其厚度为1.5-2.5mm。所述的金属内层和塑胶外层之间采用热复合、热注塑、电镀、嵌套或者粘接方法进行复合连接。本发明以金属作为内层，塑胶作为外层，体积小，质量轻，强度大，焊接容易，组合方便，绝缘性好，由金属内层和塑胶外层复合而成的复合壳体，满足了动力电池体积相对小，重量相对轻，强度相对大，焊接相对容易的壳体的要求。

Description

一种锂离子电池的复合壳体

技术领域

本发明涉及一种壳体，特别是一种锂离子电池的复合壳体。

背景技术

随着石油、煤炭等资源缺乏，全球能源形势日趋紧张。电能作为清洁、实用而且目前易于实现的能源越来越受到青睐。电池，尤其是动力电池也因此越来越重要。目前，动力电池壳体根据制作材料的不同可以分为不锈钢、塑胶壳、铝壳、铝塑模四大类。四种壳体的优缺点如下列所述：

1、不锈钢金属材料主要用在大、中型容量（一般为20AH以上）的电池上，其优点是易于密封、材质稳定、壳体强度大、体积小以及电池芯体在内部不易受到挤压等破坏。但因不锈钢密度大，导致重量过大，单价也较高。小容量电池现已基本不用，大容量电池仍有一定的使用率。但不锈钢壳制成的大容量电池在组合使用时，各电池之间需另增绝缘耐火材料，以确保电池之间不短路，增强安全性。故又增加了成本。

2、塑胶材料的外壳，绝缘性好，无论是串联还是并联，不同电池间短路的可能性都较小。而且注塑材料，价格较低，易于实现。但其缺点是强度较低，易碎裂；高温下很容易变形，变软，低温下容易变硬变脆；阻燃性差（内部因焊接效果而不能加入过多的阻燃剂），散热效果不佳，而且密封效果也不如金属壳稳定。塑胶材料还有一个比较严重的缺陷是体积过大，过于笨重。比如200AH塑料壳来讲，其电池壁厚能达到将近8mm，体积比同规格的金属壳电池大五分之一；同时，200AH电池的壳体重量就达到1.2KG，如果做成铝壳，壳体的重量将减小0.8-0.9KG。相当于重量200AH的重量从6.6公斤减少到5.7公斤，重量减小了16%左右。

3、铝合金（或纯度较高的铝，如3003，6061，6063）制作的电池壳体，密度小，体积小，重量轻，能量密度高，而且成本较低，受到很多厂家的青睐。但是，铝合金的强度小，容易鼓胀；其次，铝材料因表面有氧化层，并且反光，另外，常用的激光焊的焊接效果差；再次，用铝壳做成的电池在电动汽车使用时，电池与电池之间也需要增加绝缘层；无疑又增加了成本。

4、铝塑模软包壳体，重量是最轻的，体积也是最小的，它采用三层复合结构，中间为铝箔材料，两边为薄薄的塑胶材料，但这种材料的壳体强度不高，不能有效的保护内部芯体，且做动力电池时，过多的串并联将使铝塑膜的铝极耳转镍处产生过多的隐患，导致电池容量很容易下降；且因为外壳过弱，动力电池用的铝塑膜和极耳尚不大成熟，因此极少的厂家会选用铝塑膜。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种体积小、重量轻、强度大、密封焊接方便的锂离子电池的复合壳体。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种锂离子电池的复合壳体，所述的壳体由金属内层和塑胶外层复合而成；

在本发明中，所述的金属内层由铝、铝合金、不锈钢或者其他金属和合金材料制作而成；

在本发明中，所述的塑胶外层由PP、ABS、PE或者三元乙丙橡胶材料制作而成；

在本发明中，所述的金属内层和塑胶外层之间采用热复合、热注塑、电镀、嵌套或者粘接方法进行复合连接。

在本发明中，所述的金属内层厚度为0.5~1.5mm；

在本发明中，所述的塑胶外层厚度为1.5~2.5mm。

本发明的有益效果是：本发明将金属和塑胶分别作为锂离子电池壳体的内、外层，以金属作为锂离子电池的内层，减小了壳体体积，减轻了壳体重量，增加了壳体的强度，也使密封焊接变得相对容易；以塑胶作为锂离子电池的外层，增大了壳体强度，方便了组合，保障了壳体的绝缘性，同时使得塑料壳体的体积远远的小于单纯的塑胶壳；另外，塑胶外层相比于金属外层，可以更方便的设置散热通道，保证电池组内部的空气流动，起到散热作用。由金属内层和塑胶外层复合而成的复合壳体，满足了动力电池体积相对小，重量相对轻，强度相对大，焊接相对容易的壳体的要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是发明的剖视图。

具体实施方式

参照图1和图2，本发明的一种锂离子电池的复合壳体，其包括金属内层1和塑胶外层2，所述的金属内层1由铝、铝合金、不锈钢或者合金材料制作而成,其厚度为0.5~1.5mm，最好为1mm，用于减小体积，减轻重量，增大强度，方便焊接密封;塑胶外层2由 PP、ABS、PE或者三元乙丙橡胶制作而成，其厚度为1.5~2.5mm，最好为2mm，用于增大强度，方便组合，保障绝缘性，保证电池串并联连接实用的安全性。另外，塑胶外层2相比较金属外层，可以方便的设置散热通道，保证电池组内部的空气流动，起到散热作用。所述的金属内层1和塑胶外层2之间采用热复合、热注塑、电镀、嵌套或者粘接方法进行复合连接。当以热注塑复合时，先将成型的铝合金壳嵌套在注塑机的凸膜上，然后外围以高温注塑成2mm厚的阻燃PP或PE层。

所述的金属内层1密封固定整个电池内芯，电池密封环节不再利用塑胶密封，而是采用激光焊，对金属内层进行焊接即可。利用塑胶外层特别设置的对接口来将上盖板固定在壳体上，则可顺利的完成激光焊接。

Claims

1.一种锂离子电池的复合壳体，其特征在于：所述壳体由金属内层（1）和塑胶外层（2）复合而成。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池的复合壳体，其特征在于：所述的金属内层（1）由铝、铝合金、不锈钢或者合金材料制作而成。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池的复合壳体，其特征在于：所述的塑胶外层（2）由PP、ABS、PE或者三元乙丙橡胶制作而成。

4.据权利要求1所述的一种锂离子电池的复合壳体，其特征在于：所述的金属内层（1）和塑胶外层（2）之间采用热复合、热注塑、电镀、嵌套或者粘接方法进行复合连接。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池的复合壳体，其特征在于：所述的金属内层（1）厚度为0.5~1.5mm。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池的复合壳体，其特征在于：所述的塑胶外层（2）厚度为1.5~2.5mm。