CN219246814U - 一种电池壳体 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池壳体，涉及二次电池技术领域，本体和裸电芯，本体外表面一端具有开口的、用于容纳裸电芯的容纳腔；顶盖组件，固定于容纳腔外端且封闭于容纳腔；本体外表面至少四面具有涂覆区，且涂覆区中设有绝缘涂层，绝缘涂层为分段式喷涂；所述顶盖组件包括顶盖板、极柱、防爆阀、注液孔以及与注液孔连接的密封钉；顶盖板与容纳腔固定，且极柱分别为正极极柱和负极极柱，绝缘涂层的涂覆厚度为50μm～200μm，能够有效避免外界物质、硬质颗粒等划伤、破坏，导致绝缘失效，影响电池的安全性能。

Description

一种电池壳体

技术领域

本实用新型涉及二次电池技术领域，更具体的说，本实用新型涉及一种电池壳体。

背景技术

动力电池作为新能源汽车的主要动力源，已成为电动汽车的关键部件之一。

作为电动汽车的关键部件，动力电池对整车动力性、经济性、安全性都具有重大的影响。

锂离子电池是由电极组件和容纳电极组件的金属壳体组成，壳体通常为铝壳，当电极组件装入壳体后，盖板与壳体通过激光焊接来实现电池的结构连接与密封。锂离子电池在使用过程中需保证绝缘来实现电池模组、电池包层级在使用过程的安全可靠性。目前锂离子电池一般通过在表面粘贴绝缘膜来实现电池组装成电池模组、电池包过程中的绝缘要求。但是，绝缘膜在生产或运转过程中易被外界物质、硬质颗粒等划伤、破坏，导致绝缘失效，影响电池的安全性能。

实用新型内容

本实用新型提供一种二次电池用壳体，旨在提高二次电池的安全性能。

本实用新型的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种电池壳体，包括

本体和裸电芯，本体外表面一端具有开口的、用于容纳裸电芯的容纳腔；

顶盖组件，固定于容纳腔外端且封闭于容纳腔；

本体外表面至少四面具有涂覆区，且涂覆区中设有绝缘涂层，绝缘涂层为分段式喷涂。

优选方案：所述顶盖组件包括顶盖板、极柱、防爆阀、注液孔以及与注液孔连接的密封钉；

顶盖板与容纳腔固定，且极柱分别为正极极柱和负极极柱，极柱分别安装于顶盖板表面两侧，且防爆阀安装于顶盖板表面，注液孔呈通孔状且开设于顶盖板表面。

优选方案：所述裸电芯外端设有正极极耳和负极极耳，两者分别朝向于正极极柱和负极极柱，正极极耳与正极极柱、负极极耳与负极极柱之间均焊接有连接片。

优选方案：所述涂覆区为四面或五面，且每一面均覆盖本体侧面全部表面。

优选方案：所述绝缘涂层的涂覆厚度为50μm～200μm。

优选方案：所述绝缘涂层喷涂方法为纵向、横向、环绕、交叉、层叠中的一种或多种组合。

本实用新型的有益效果：

1.本体外表面至少四面具有涂覆区，涂覆区为四面或五面，绝缘涂层的涂覆厚度为50μm～200μm，能够有效避免外界物质、硬质颗粒等划伤、破坏，导致绝缘失效，影响电池的安全性能；

2.通过喷涂设备将绝缘涂层喷涂于本体外的涂覆区，并保证绝缘涂层完全覆盖于涂覆区；

绝缘涂层为分段式喷涂，且绝缘涂层喷涂方法为纵向、横向、环绕、交叉、层叠中的一种或多种组合，使绝缘涂层全覆盖于本体，通过该种喷涂方式，绝缘涂层能够在本体外起到结构保护的作用，加强本体的结构强度。

附图说明

图1为本实用新型整体结构组装示意图；

图2为本实用新型整体结构拆分示意图；

图3为本实用新型绝缘涂层与本体结构连接示意图(斜向环绕喷涂状态)；

图4为本实用新型绝缘涂层与本体结构连接示意图(环绕喷涂状态)；

图5为本实用新型绝缘涂层与本体结构连接示意图(纵向喷涂状态)；

图6为本实用新型绝缘涂层与本体结构连接示意图(交叉喷涂状态)；

图7为本实用新型绝缘涂层与本体结构连接示意图(交叉覆盖喷涂状态)。

图中：本体(1)、裸电芯(2)、顶盖组件(3)、连接片(4)、绝缘涂层(5)。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-图7及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-图3，一种电池壳体，包括

本体1和裸电芯2，本体1外表面一端具有开口的、用于容纳裸电芯2的容纳腔，所述裸电芯2经正极箔材、负极箔材和隔膜缠卷制成后，将其放入容纳腔内，且裸电芯2顶部通过切片工艺制成有极耳，将裸电芯2放置于容纳腔时，应当让极耳朝向于上方；

进一步的，顶盖组件3包括顶盖板、极柱、防爆阀、注液孔以及与注液孔连接的密封钉；

极柱分别为正极极柱和负极极柱，极柱分别安装于顶盖板表面两侧，裸电芯2外端的极耳分别为正极极耳和负极极耳，安装顶盖组件3时，调整顶盖组件3，使正极极柱对应于正极极耳，负极极柱对应于负极极耳，正极极耳与正极极柱、负极极耳与负极极柱之间均焊接有连接片4，将连接片4拿起，通过连接片4将正极极耳与正极极柱连接，将负极极耳与负极极柱连接，以便后期接通电流；

再进一步的，极耳与极柱连接好后，将顶盖板与容纳腔开口位置焊接，此时容纳腔被密封，完成电池的初步安装工作；

本体1外表面至少四面具有涂覆区，涂覆区为四面或五面，当涂覆区为四面时，为本体1的前后左右四面，当涂覆区为五面时，为本体1的前后左右以及底部五面，且顶盖板表面同样设有涂覆区。

请参阅图1-图7，通过喷涂设备将绝缘涂层5喷涂于本体1外的涂覆区，并保证绝缘涂层5完全覆盖于涂覆区；

绝缘涂层5为分段式喷涂，且绝缘涂层5喷涂方法为纵向、横向、环绕、交叉、层叠中的一种或多种组合；

如图3所示，通过喷涂设备将绝缘涂层5呈环绕状喷涂于涂覆区，且每一道绝缘涂层5与所临近的绝缘涂层5边缘相连，使绝缘涂层5全覆盖于本体1，通过该种喷涂方式，绝缘涂层5能够在本体1外起到斜向保护的作用，加强本体1的结构强度，并且绝缘涂层5的涂覆厚度为50μm～200μm，能够有效避免外界物质、硬质颗粒等划伤、破坏，导致绝缘失效，影响电池的安全性能；

如图4所示，通过喷涂设备将绝缘涂层5呈横向平行环绕状喷涂于涂覆区，且每一道绝缘涂层5与所临近的绝缘涂层5边缘相连，使绝缘涂层5全覆盖于本体1，通过该种喷涂方式，绝缘涂层5能够在本体1外起到横向保护的作用，加强本体1的结构强度，提高本体1横向的抗压性，并且绝缘涂层5的涂覆厚度为50μm～200μm，能够有效避免外界物质、硬质颗粒等划伤、破坏，导致绝缘失效，影响电池的安全性能；

如图5所示，通过喷涂设备将绝缘涂层5呈纵向平行状喷涂于涂覆区，且每一道绝缘涂层5与所临近的绝缘涂层5边缘相连，使绝缘涂层5全覆盖于本体1，通过该种喷涂方式，绝缘涂层5能够在本体1外起到纵向保护的作用，加强本体1的结构强度，提高本体1横向的抗压性，并且绝缘涂层5的涂覆厚度为50μm～200μm，能够有效避免外界物质、硬质颗粒等划伤、破坏，导致绝缘失效，影响电池的安全性能；

如图6所示，通过喷涂设备将绝缘涂层5呈倾斜环绕、纵向或横向交叉喷涂喷涂于涂覆区，且每一道绝缘涂层5与所临近的绝缘涂层5边缘相连，使绝缘涂层5全覆盖于本体1，通过该种喷涂方式，绝缘涂层5能够在本体1外起到纵向保护的作用，加强本体1的结构强度，提高本体1横向的抗压性，并且绝缘涂层5的涂覆厚度为50μm～200μm，能够有效避免外界物质、硬质颗粒等划伤、破坏，导致绝缘失效，影响电池的安全性能；

如图7所示，通过喷涂设备将绝缘涂层5呈宽度延伸方向倾斜环绕和高度延伸方向、纵向或横向交叉喷涂于涂覆区，且每一道绝缘涂层5与所临近的绝缘涂层5边缘相连，使绝缘涂层5全覆盖于本体1，通过该种喷涂方式，绝缘涂层5能够在本体1外起到双向保护的作用，加强本体1的结构强度，提高本体1多方向的抗压性，并且绝缘涂层5的涂覆厚度为50μm～200μm，能够有效避免外界物质、硬质颗粒等划伤、破坏，导致绝缘失效，影响电池的安全性能。

绝缘涂层5的涂覆厚度为50μm～200μm，避免绝缘涂层5喷涂过薄而影响到对本体1的保护效果，且避免绝缘涂层5喷涂过厚而影响到与本体1的附着性；

其中，绝缘涂层5包含：相对于绝缘涂层5总重计，75-97重量％的绝缘成膜树脂，3-15重量％的助剂，和0-8重量％的颜料；

其中颜料选自色粉，例如蓝色粉和钛白粉，蓝色粉例如可以为酞青蓝色粉，蓝色粉和钛白粉之间的配比在此不做限定，例如蓝色粉和钛白粉之间的比例为1:10；

颜料中颜料粉的粒径小于或等于25μm，防止颜料粉的粒径过大影响绝缘涂层5的性能；

绝缘成膜树脂选自：环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸类树脂、酚醛树脂、聚酯树脂及其组合，既能够保证绝缘涂层5具有良好的绝缘性能，还能够保证绝缘性能具有良好的附着力、电阻率等；

助剂选自：光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂、消泡剂、流平剂、阻燃剂及增塑剂中的至少一者，有利于绝缘涂层5后期的固化成型；

绝缘成膜树脂由丙烯酸官能化预聚物和丙烯酸类单体在光引发剂的存在下光固化获得，其中，丙烯酸官能化预聚物选自聚酯丙烯酸酯预聚物、环氧丙烯酸酯预聚物、聚氨酯丙烯酸酯及纯丙烯酸酯预聚物中的至少一者，丙烯酸类单体选自丙烯酸单烷基酯、二元醇二丙烯酸酯及三元醇三丙烯酸酯中的至少一者；

或者，绝缘成膜树脂由环氧树脂、聚氨酯、聚酯或丙烯酸树脂与固化剂固化反应获得。

作为本实用新型的一个实施例，当绝缘涂层5光固化成型时，绝缘涂层5例如包含5-8重量％的颜料、60-80重量％的预聚物、10-30重量％的单体、2-10重量％的光引发剂和1-3重量％的助剂；

预聚物例如包含聚酯丙烯酸酯预聚物，该预聚物固化速度快、光泽高、附着力好；

或者预聚物包含环氧丙烯酸酯预聚物，该预聚物耐化学品耐热性能好、丰满度和附着力好；

或者，预聚物包含聚氨酯丙烯酸酯，该预聚物具有低能量、低收缩、流平好、提高韧性的优点，或者预聚物包含纯丙烯酸酯，该预聚物具有粘度低、流平外观好的优点；

单体是一种含有可聚合管能团的有机小分子，易于溶解和稀释，能够调节体系粘度。单体例如包含丙烯酸烷基酯，丙烯酸烷基酯具有粘度低，稀释能力强、光固化速度低、交联密度度低、体积收缩率低等特点。或者，单体包含二丙二醇类二丙烯酸酯，二丙二醇类二丙烯酸酯能够有效提高绝缘涂层5的附着力。或者，单体包含三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯，三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯具有光固化速度快、交联密度大、漆膜硬度和脆性高，耐抗性好、分子量大，粘度高等特点；

光引发剂吸收光能后能够跃迁至激发单线态，经系间窜跃到激发三线态，在其激发单线态或三线态时，分子结构呈不稳定状态。光引发剂中的弱键发生均裂，产生活性自由基，引发低聚物和单体的聚合交联。光引发剂的吸收光谱与光源的发射光谱相匹配。光引发剂例如可以为适用于有色体系ITX光引发剂或TPO光引发剂。或者光引发剂为能够快速干燥的光引发剂和光引发剂；

助剂例如可以为链转移剂、光或热稳定剂、增塑剂、氧抑制剂或自由基辅捉剂等；

作为本实用新型的另外一种实施例，当绝缘涂层5热固化成型时，绝缘涂层5例如包含2-3重量％的颜料、40-55重量％的主体树脂、30-50重量％的固化剂、1-15重量％的助剂；

主体树脂例如可以包含环氧树脂，环氧树脂具有附着力强、力学性能强、固化收缩低、化学稳定性好等特点；

固化剂例如可以包含酚醛树脂，酚醛树脂具有耐磨性能好、强度高、耐腐蚀性好等特点。固化剂还可以包含双氰胺等；

助剂例如可以包含消泡剂、流平剂、阻燃剂、增塑剂等。

请参阅图1-图2，注液孔呈通孔状且开设于顶盖板表面，最后通过注液孔将电解液注入容纳腔内，电解液注入完毕后将密封钉固定于注液孔，然后进行化成，使电池被激活，能够进行充放电工作；

防爆阀安装于顶盖板表面，防爆阀在电池发生意外爆炸时起到泄压作用，提高电池的安全性。

本体1材质为铝、钢、铁、合金、铜中的一种或多种物，在本实施例中，本体1优选采用铝合金材质，铝合金密度低，强度高，结构性能接近优质钢材质，且具有优良的导电性、导热性和抗蚀性；

当然，本实施例选择先组装电池壳体再喷涂绝缘涂层5，最后注液，是为了防止喷涂的冲击力对注液后的锂电池造成冲击，而将锂电池击伤，本领域技术人员在实际工艺中也可选择先注液化成锂电池后再进行绝缘涂层5的喷涂工作，根据使用需求自行选择。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种电池壳体，其特征在于，包括

本体和裸电芯，本体外表面一端具有开口的、用于容纳裸电芯的容纳腔；

顶盖组件，固定于容纳腔外端且封闭于容纳腔；

本体外表面至少四面具有涂覆区，且涂覆区中设有绝缘涂层，绝缘涂层为分段式喷涂。

2.根据权利要求1所述的一种电池壳体，其特征在于：所述顶盖组件包括顶盖板、极柱、防爆阀、注液孔以及与注液孔连接的密封钉；

顶盖板与容纳腔固定，且极柱分别为正极极柱和负极极柱，极柱分别安装于顶盖板表面两侧，且防爆阀安装于顶盖板表面，注液孔呈通孔状且开设于顶盖板表面。

3.根据权利要求1所述的一种电池壳体，其特征在于：所述裸电芯外端设有正极极耳和负极极耳，两者分别朝向于正极极柱和负极极柱，正极极耳与正极极柱、负极极耳与负极极柱之间均焊接有连接片。

4.根据权利要求1所述的一种电池壳体，其特征在于：所述涂覆区为四面或五面，且每一面均覆盖本体侧面全部表面。

5.根据权利要求1所述的一种电池壳体，其特征在于：所述绝缘涂层的涂覆厚度为50μm～200μm。

6.根据权利要求1所述的一种电池壳体，其特征在于：所述绝缘涂层喷涂方法为纵向、横向、环绕、交叉、层叠中的一种或多种组合。

Images