CN114976397A - 具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新能源汽车电池技术领域，提供了具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳及其制作方法，电池壳由内到外依次包括：第一电磁屏蔽层、第一粘连层、第一复合材料层、第二粘连层、第二电磁屏蔽层、第三粘连层、第二复合材料层、第四粘连层、第三电磁屏蔽层以及电磁屏蔽涂层。本发明通过材料本身性质的利用，材料性能的强化，铺层的结构设计以及最终成型工艺。在不附加多余附件和保持轻质高强的条件下，做到了电池壳的功能化与智能化，大大降低了加工总成本和技术要求，提高了经济效益和电池的安全性能与效率。

Description

具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳及其制作方法
技术领域
本发明属于新能源电池技术领域，尤其涉及具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳及其制作方法。
背景技术
当今世界，随着化石能源的不断消耗及其造成的环境污染问题不断恶化，越来越多的国家响应号召，采取不同种类的清洁能源逐渐代替日常生活中的能源所需。因此，新能源产业便日益蓬勃发展。
在新能源产业中，新兴发展的龙头行业便是新能源汽车行业。但随着日益发展的新能源汽车行业，也诞生出了许多问题，无论是安全问题还是使用效率问题，都是目前新能源汽车发展的主要瓶颈。新能源汽车电池是如今电动汽车的心脏，它的发展在极大程度上影响了整个行业的发展趋势。市面上汽车电池壳仍采用钢板、铝合金等传统材料，材料功能单一、构造过于简单等问题已经不能满足行业发展需求。本发明方法着力于实现汽车电池壳多功能集成化，从材料与结构两个方面进行创新，满足如今发展趋势，有很强的实用可行性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳及其制作方法，本发明能够提供无需添加多余功能附件，依靠材料本身性质及结构性质，实现多功能集成化的新能源汽车电池壳。
本发明实施例的第一方面提供了具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳，该电池壳由内到外依次包括：第一电磁屏蔽层、第一粘连层、第一复合材料层、第二粘连层、第二电磁屏蔽层、第三粘连层、第二复合材料层、第四粘连层、第三电磁屏蔽层以及电磁屏蔽涂层；
电池释放第一杂序电磁波至第一电磁屏蔽层，第一电磁屏蔽层对第一杂序电磁波进行过滤得到第二杂序电磁波，第二杂序电磁波穿透第一粘连层、第一复合材料层、第二粘连层至第二电磁屏蔽层过滤得到第三杂序电磁波，第三杂序电磁波穿透第三粘连层、第二复合材料层、第四粘连层至第三电磁屏蔽层过滤得到第四杂序电磁波，第四杂序电磁波被电磁屏蔽涂层吸收；
行驶的汽车释放第一杂序音波穿透第一电磁屏蔽层、第一粘连层至第一复合材料层过滤得到第二杂序音波，第二杂序音波穿透第二粘连层、第二电磁屏蔽层、第三粘连层至第二复合材料被吸收；
电池释放第一热能，第一热能穿透第一电磁屏蔽层、第一粘连层至第一复合材料层，第一热能被第一复合材料层吸收得到第二热能，第二热能穿透第二粘连层、第二电磁屏蔽层、第三粘连层，第二热能被第二复合材料层吸收。
可选的，第一电磁屏蔽层、第二电磁屏蔽层、第三电磁屏蔽层均为高电导率金属板。
可选的，第一粘连层、第二粘连层、第三粘连层均为胶层粘板。
可选的，第一复合材料层、第二复合材料层均为填充惰性气体气泡的树脂基板。
可选的，电磁屏蔽涂层为强化电磁屏蔽效应的涂料制成的涂层。
本发明实施例的第二方面提供了具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳制备方法，该方法包括：
第一步，将预先制成的第一电磁屏蔽层、第二电磁屏蔽层、第三电磁屏蔽层、第一粘连层、第二粘连层、第三粘连层、第四粘连层、第一复合材料层以及第二复合材料层按照由内到外第一电磁屏蔽层、第一粘连层、第一复合材料层、第二粘连层、第二电磁屏蔽层、第三粘连层、第二复合材料层、第四粘连层、第三电磁屏蔽层的次序铺放并通过热压方式一体成型得到预制电池壳；
第二步，在第三电磁屏蔽层上平涂强化电磁屏蔽效应的涂料制成电磁屏蔽涂层并得到具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳。
可选的，第一电磁屏蔽层、第二电磁屏蔽层以及第三电磁屏蔽层均为金属构件通过焊接方式制成的高电导率金属板。
可选的，第一复合材料层和第二复合材料层均为树脂基复合材料混合惰性气体搅拌制成复合材料板。
本发明与现有技术相比存在的有益效果是：
本发明提供了具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳及其制备方法，包括第一电磁屏蔽层、第一粘连层、第一复合材料层、第二粘连层、第二电磁屏蔽层、第三粘连层、第二复合材料层、第四粘连层、第三电磁屏蔽层以及电磁屏蔽涂层。本发明通过材料本身性质的利用，材料性能的强化，铺层的结构设计以及最终成型工艺。在不附加多余附件和保持轻质高强的条件下，做到了电池壳的多功能化与智能化，大大降低了加工总成本和技术要求，提高了经济效益和电池的安全性能与效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳的电磁屏蔽原理图；
图3是本发明实施例提供的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳的降噪原理图；
图4是本发明实施例提供的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳的保温原理图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
请参考图1，图1为本发明实施例提供的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳，该电池壳由内到外依次包括：第一电磁屏蔽层 1、第一粘连层2、第一复合材料层3、第二粘连层4、第二电磁屏蔽层5、第三粘连层6、第二复合材料层7、第四粘连层8、第三电磁屏蔽层9以及电磁屏蔽涂层10。
电池释放第一杂序电磁波至第一电磁屏蔽层1，第一电磁屏蔽层 1对第一杂序电磁波进行过滤得到第二杂序电磁波，第二杂序电磁波穿透第一粘连层2、第一复合材料层3、第二粘连层4至第二电磁屏蔽层5过滤得到第三杂序电磁波，第三杂序电磁波穿透第三粘连层6、第二复合材料层7、第四粘连层8至第三电磁屏蔽层9过滤得到第四杂序电磁波，第四杂序电磁波被电磁屏蔽涂层10吸收。
可选的，在一些实施例中，汽车电池包在工作的过程中，电能的流动难免会产生电磁效应，若部分有害的电磁效应以波的形式发射到电池壳外，则会引起不同程度的干扰等不良效应，严重的会影响汽车管理系统导致安全问题的发生，所以壳体中高电导率的金属层可以有效地减少电磁波的穿透率，将绝大部分电磁波在金属层内反射而消耗，同时应用高电磁屏蔽性的涂层，对壳体外进行屏蔽的优化，使透射量减少以优化电池壳体的电磁屏蔽功能。
行驶的汽车释放第一杂序音波穿透第一电磁屏蔽层1、第一粘连层2至第一复合材料层3过滤得到第二杂序音波，第二杂序音波穿透第二粘连层4、第二电磁屏蔽层5、第三粘连层6至第二复合材料被吸收。
可选的，在一些实施例中，行驶过程中，因为到道路颠簸会引起车身部件之间的轻微相对碰撞，产生噪音和震动。复合材料有着较好的降噪作用，使通过其的噪声降低，配合其层间胶层可以阻挡轻微裂纹的延伸，起到缓冲作用；能够有效降低环境的噪音对汽车行驶中其他功能的影响，降低引起共振等安全问题的频率。
电池释放第一热能，第一热能穿透第一电磁屏蔽层1、第一粘连层2至第一复合材料层3，第一热能被第一复合材料层3吸收得到第二热能，第二热能穿透第二粘连层4、第二电磁屏蔽层5、第三粘连层6，第二热能被第二复合材料层7吸收。
可选的，作为本发明实施例提供的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳的具体实施方式，第一电磁屏蔽层1、所述第二电磁屏蔽层5、所述第三电磁屏蔽层9均为高电导率金属板。
可选的，在一些实施例中，严寒天气是导致电池损耗的重要原因之一，复合材料的低导热率可以很好的阻碍热量的流失，利用电池自身产热，使汽车电池包在一个稳定的工作范围内高效工作，大大提高了工作效率；同时也避免温度差异过大，延长了电池平均使用寿命。
可选的，作为本发明实施例提供的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳的具体实施方式，第一粘连层2、第二粘连层4、第三粘连层6均为胶层粘板。
可选的，在一些实施例中，胶层粘板可以选用具有降噪、粘合、抗裂纹延伸以及减缓冲击作用的胶层粘板，能够有效降低共振对电池壳安全性能带来的风险。
可选的，作为本发明实施例提供的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳的具体实施方式，第一复合材料层3、第二复合材料层 7均为填充惰性气体气泡的树脂基板。
可选的，在一些实施例中，树脂基板具有低导热性、高密封性的优点，通过阻碍电池产生的热能向外界发散实现保温功能。
可选的，在一些实施例中，将惰性气体填充到树脂基板，在保证导热介质数量不变的情况下，减小了散热的接触面积，进一步降低了树脂基板的导热性，增加了树脂基板的保温效果。
可选的，作为本发明实施例提供的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳的具体实施方式，电磁屏蔽涂层10为强化电磁屏蔽效应的涂料制成的涂层。
可选的，作为本发明实施例提供的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳制备方法，该方法包括：
第一步，将预先制成的第一电磁屏蔽层1、第二电磁屏蔽层5、第三电磁屏蔽层9、第一粘连层2、第二粘连层4、第三粘连层6、第四粘连层8、第一复合材料层3以及第二复合材料层7按照由内到外第一电磁屏蔽层1、第一粘连层2、第一复合材料层3、第二粘连层4、第二电磁屏蔽层5、第三粘连层6、第二复合材料层7、第四粘连层8、第三电磁屏蔽层9的次序铺放并通过热压方式一体成型得到预制电池壳；
第二步，在第三电磁屏蔽层9上平涂强化电磁屏蔽效应的涂料制成电磁屏蔽涂层10并得到具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳。
可选的，作为本发明实施例提供的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳制备方法，第一电磁屏蔽层1、第二电磁屏蔽层5以及所述第三电磁屏蔽层9均为金属构件通过焊接方式制成的高电导率金属板。
可选的，作为本发明实施例提供的具有保温降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳制备方法，第一复合材料层3和第二复合材料层7均为树脂基复合材料混合惰性气体搅拌制成复合材料板。
本发明与现有技术相比存在的有益效果是：
本发明提供了具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳及其制备方法，包括第一电磁屏蔽层1、第一粘连层2、第一复合材料层3、第二粘连层4、第二电磁屏蔽层5、第三粘连层6、第二复合材料层7、第四粘连层8、第三电磁屏蔽层9以及电磁屏蔽涂层10。本发明通过材料本身性质的利用，材料性能的强化，铺层的结构设计以及最终成型工艺。在不附加多余附件和保持轻质高强的条件下，做到了电池壳的功能化与智能化，大大降低了加工总成本和技术要求，提高了经济效益和电池的安全性能与效率。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳，其特征在于，电池壳由内到外依次包括：第一电磁屏蔽层、第一粘连层、第一复合材料层、第二粘连层、第二电磁屏蔽层、第三粘连层、第二复合材料层、第四粘连层、第三电磁屏蔽层以及电磁屏蔽涂层；
电池释放第一杂序电磁波至第一电磁屏蔽层，第一电磁屏蔽层对第一杂序电磁波进行过滤得到第二杂序电磁波，第二杂序电磁波穿透第一粘连层、第一复合材料层、第二粘连层至第二电磁屏蔽层过滤得到第三杂序电磁波，第三杂序电磁波穿透第三粘连层、第二复合材料层、第四粘连层至第三电磁屏蔽层过滤得到第四杂序电磁波，第四杂序电磁波被电磁屏蔽涂层吸收；
行驶的汽车释放第一杂序音波穿透第一电磁屏蔽层、第一粘连层至第一复合材料层过滤得到第二杂序音波，第二杂序音波穿透第二粘连层、第二电磁屏蔽层、第三粘连层至第二复合材料被吸收；
电池释放第一热能，第一热能穿透第一电磁屏蔽层、第一粘连层至第一复合材料层，第一热能被第一复合材料层吸收得到第二热能，第二热能穿透第二粘连层、第二电磁屏蔽层、第三粘连层，第二热能被第二复合材料层吸收。
2.如权利要求1所述的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳，其特征在于，所述第一电磁屏蔽层、所述第二电磁屏蔽层、所述第三电磁屏蔽层均为高电导率金属板。
3.如权利要求1所述的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳，其特征在于，所述第一粘连层、所述第二粘连层、所述第三粘连层均为胶层粘板。
4.如权利要求1所述的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳，其特征在于，所述第一复合材料层、所述第二复合材料层均为填充惰性气体气泡的树脂基板。
5.如权利要求1所述的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳，其特征在于，所述电磁屏蔽涂层为强化电磁屏蔽效应的涂料制成的涂层。
6.具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳制备方法，其特征在于，包括：
第一步，将预先制成的第一电磁屏蔽层、第二电磁屏蔽层、第三电磁屏蔽层、第一粘连层、第二粘连层、第三粘连层、第四粘连层、第一复合材料层以及第二复合材料层按照由内到外第一电磁屏蔽层、第一粘连层、第一复合材料层、第二粘连层、第二电磁屏蔽层、第三粘连层、第二复合材料层、第四粘连层、第三电磁屏蔽层的次序铺放并通过热压方式一体成型得到预制电池壳；
第二步，在第三电磁屏蔽层上平涂强化电磁屏蔽效应的涂料制成电磁屏蔽涂层并得到具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳。
7.如权利要求6所述的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳制备方法，其特征在于，所述第一电磁屏蔽层、所述第二电磁屏蔽层以及所述第三电磁屏蔽层均为金属构件通过焊接方式制成的高电导率金属板。
8.权利要求6所述的具有保温、降噪以及电磁屏蔽功能的电池壳制备方法，其特征在于，所述第一复合材料层和所述第二复合材料层均为树脂基复合材料混合惰性气体搅拌制成复合材料板。
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