用电设备和发电设备制造技术

本实用新型专利技术属于发电设备和用电设备领域，其包含有软包电池，该电池的包装材料包括铝层和内表面的塑料层，塑料层仅复合于铝层的内侧，内侧塑料层为热塑性树脂薄膜；其中，铝层有芯材皮材，芯材为纯铝或铝铁铝合金，外侧皮材为铝锌铝合金。本实用新型专利技术的发电设备和用电设备具有高效的降温方式，并且显著改善电池外壳的抗蚀、特别是抗点蚀能力。

【技术实现步骤摘要】
用电设备和发电设备
本技术涉及具有软包电池热控制装置的用电设备或发电设备，特别涉及具有可浸泡于冷却水中的软包电池热控制装置的车用动力电池领域和储能电池领域。
技术介绍
热管理技术是软包动力电池的核心技术之一，现有技术中也开始有浸泡式水冷的研究，其冷却效率相比以前的非接触式水冷可显著提高，然而，铝塑膜的长期耐蚀性仍然是需要解决的问题。现有技术中软包电池包装用的铝塑膜通常采用8系铝合金铝箔，这种铝箔退火后为软质铝箔，冲深成型性好。若采用3系铝合金铝箔，其抗面腐蚀性可有一定改善。目前电池包装材料主要考虑的是耐电解质腐蚀性，主要技术方案是在包装材料朝向电解质的一侧通过物理或化学方式改性形成耐腐蚀层，其作用是防止电解质腐蚀铝箔内表面而导致铝塑膜层间剥离。现有铝塑膜最外层基本上都含有聚酰胺等保护用塑料膜。
技术实现思路
基于当前大容量电池热管理问题仍然是制约行业发展的瓶颈问题，本技术从软包电池冷却的需求出发，为了获得更高的电池冷却性能，本技术大胆采用将软包电池直接浸泡于冷却水中的冷却方案。然而，经过深入研究和长期测试后才发现，现有电池包装材料不能适应这种浸泡式水冷要求，现有软包电池包装用铝塑膜中最外侧尼龙保护层抗乙二醇防冻液腐蚀性能差，作为阻水层的铝箔为铝铁合金，其机械强度和抗乙二醇防冻液腐蚀性能（特别是抗点蚀性能）也较差，即使其采用传统的技术手段（如铝箔表面做防腐涂层处理）也容易出现点腐蚀，故现有铝塑膜不能满足长期的浸泡式水冷系统要求。为了克服上述缺陷，本技术创造性地提供如下新的电池冷却系统方案和电池包装材料方案，以解决上述系列技术问题并满足新能源车用或储能用等大容量电池系统的热管理需求。在兼顾铝塑膜铝箔成型能力前提下，同时针对现有技术中用于包装电池（battery）的铝塑膜耐车用防冻冷却液（简称防冻液，其主要成分为乙二醇和水）或耐冷却水的抗腐蚀性能不足的缺陷，即容易被腐蚀穿孔的缺陷，本技术特提供一种可用于锂离子二次电池包装用铝塑复合膜（以下简称铝塑膜），其具有更高的耐冷却液腐蚀能力。现有铝塑膜中的单层铝合金抗蚀性不足，特别是抗点蚀性能较差。为了改善铝塑膜中铝箔在冷却水中的腐蚀形态、防止点蚀发生，本技术优选提供具有牺牲阳极功能的复合层铝箔作为铝塑膜中铝箔。进一步的，在改善腐蚀形态的基础上，本技术更优选提供具有较好变形能力的复合层铝箔作为铝塑膜中铝箔。本技术第一个方面是提供一种由金属塑料复合薄膜形成的电池、优选为软包电池用包装材料（优选为铝塑膜），包括金属箔层（优选为铝箔层）和复合于金属箔层（优选为铝箔层）内表面的塑料层。本技术第二个方面是提供一种软包电池，包含有电极材料和电解质以及外部包裹用的上述的金属塑料复合薄膜（优选为铝塑膜），所述金属箔层（优选为铝箔层）内表面的塑料层将电解质与金属箔层（优选为铝塑膜）隔离。优选地，所述电解质包含有六氟磷酸锂和/或四氟硼酸锂（LiBF4）。本技术第三个方面是提供一种电池热控制装置，优选为软包电池热控制装置，包含有上述的软包电池。该软包电池可采用耐冷却液浸泡腐蚀的上述的铝塑膜包装之后，可以将该软包电池浸泡在冷却液（如防冻冷却液）中，优选地，所述由金属塑料复合薄膜形成的电池用包装材料浸泡在所述冷却液中，更优选地，所述金属箔层（优选为铝箔层）浸泡在所述冷却液中，从而金属箔层可以直接与冷却液进行热交换。这样电池的换热效果更好，且电池上下左右各处的温度更均匀。本技术第四个方面是提供一种采用热控制装置冷却电池单元的方法。本技术第五个方面是提供一种制造所述由金属塑料复合薄膜形成的电池用包装材料、优选为铝塑膜的方法。本技术第六个方面是提供一种用电设备和发电设备，该用电设备和发电设备包含有上述任一种电池和/或任一种电池热控制装置。本技术还提供一种交通工具和储能装置，该交通工具和储能装置包含有上述软包电池和/或上述软包电池热控制装置。下面具体介绍技术方案。若未特别说明，本技术中所谓耐腐蚀均是指耐冷却水或防冻液腐蚀，而不是指耐电解液腐蚀。本技术采用的耐冷却水腐蚀的技术手段也不同于传统的耐电解液腐蚀的技术手段。在本技术一种铝塑膜的优选实施例中，其铝箔层为复合层，铝箔层包含有芯材和位于芯材外侧的皮材，铝箔层的皮材的腐蚀电位低于芯材的腐蚀电位。更优选地，所述芯材位于铝箔层内侧的塑料层与皮材之间。更优选的，所述电池热控制装置中，包装软包电池的铝塑膜铝箔的皮材直接浸泡在所述冷却液中。需要说明的是，芯材是相对于皮材而言位于内侧，皮材是相对于芯材而言位于外侧。本技术的复合层铝箔中，特别是对于具有多层的铝箔或者是对于经过元素扩散处理后的铝箔，其芯材和皮材已经没有绝对的定义或明显的界限，该二者只是相对而言。此外，铝合金皮材也可以称为铝合金牺牲层或铝合金触水层。本技术的铝塑膜是一种塑料膜和铝箔膜形成的薄膜复合材料，是作为聚合物锂电池用包装材料。其中，可以是铝箔层的内外两侧均复合有塑料层。但优选地，该铝塑膜由铝箔层和位于铝箔层内侧的塑料层复合形成，或者所述铝塑膜由位于内侧的热塑性树脂薄膜和位于外侧的铝箔层复合形成，即塑料层仅复合于铝箔层的内侧，而该铝塑膜的铝箔层外侧无塑料层。复合的方法既可以是干法复合也可以是热法复合。其中，上述方案中包括如下情况：复合于铝箔层某一侧表面的塑料层，既可以是单层塑料，也可以是多层塑料。进一步的，所述内侧塑料层优选为热塑性树脂薄膜。比如，聚丙烯（PP）薄膜或聚乙烯（PE）薄膜。其中，内侧塑料层的厚度可选为50-300微米，优选为大于60小于100微米，更为优选为70-90微米。该内侧塑料层也可以是热封层或密封层。优选地，所述内侧塑料层为聚烯烃树脂或酸改性聚烯烃树脂。该内侧塑料层中也可以配合各种添加剂，如阻燃剂、润滑剂、防粘连剂、抗氧化剂、光稳定剂、粘着赋予剂中的一种或几种。优选地内侧塑料层具有更好的电绝缘特性，从而耐电压值更高，比如耐电压优选大于1000V，更为优选大于2000V。若含有外侧塑料层，所述外侧塑料层优选为耐热性树脂薄膜。比如聚酰胺（PA）或尼龙（Ny或ON）膜、或聚酯（PET）薄膜、或聚酰亚胺（PI）薄膜。另外，上述复合层铝合金，优选为至少包括芯材和复合于芯材外侧的皮材。复合层铝合金可以是两层组分不同的铝合金、也可以是多层组分不同的铝合金。本技术上述铝塑膜，可以是包括A）-C）中的任意一种结构：A）所述铝塑膜具有由内侧塑料热封层、中间金属箔层、和外侧塑料保护层复合形成的叠层体，其中，中间金属箔优选为铝箔，中间铝箔层更优选为具有牺牲阳极保护功能的复合层铝箔形成。比如，该复合层铝箔由芯材和腐蚀电位低于芯材的皮材形成。B）所述铝塑膜具有由内侧塑料热封层、和外侧金属箔层复合形成的叠层体，其中，外侧金属箔优选为铝箔，外侧铝箔层更优选为具有牺牲阳极保护功能的复合层铝箔形成。该铝塑膜不含有外侧塑料保护层。C）所述铝塑膜具有依次由内侧塑料热封层、中间金属箔、中间绝缘树脂层、以及外侧金属箔复合形成的叠层体。其中，中间金属箔和外侧金属箔可分别选择为铝箔或不锈钢箔或铜箔，更优选为铝箔。内侧塑料热封层起热封的作用。中间铝箔可发挥阻隔内侧物质（如电解液或导电离子）向外渗透作用。中间绝缘树脂层可发挥绝缘作用，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用电设备或发电设备，其包含有软包电池，该电池的包装材料为铝塑膜，其特征在于，所述铝塑膜包括铝箔层和复合于铝箔层内表面的塑料层，内侧塑料层为热塑性树脂薄膜，其中，铝箔层为复合层铝箔，复合层铝箔中芯材为纯铝或铝铁铝合金，复合层铝箔的外侧皮材为铝锌铝合金。

【技术特征摘要】
1.一种用电设备或发电设备，其包含有软包电池，该电池的包装材料为铝塑膜，其特征在于，所述铝塑膜包括铝箔层和复合于铝箔层内表面的塑料层，内侧塑料层为热塑性树脂薄膜，其中，铝箔层为复合层铝箔，复合层铝箔中芯材为纯铝或铝铁铝合金，复合层铝箔的外侧皮材为铝锌铝合金。2.如权利要求1所述的用电设备或发电设备，其中，铝塑膜中塑料层仅复合于铝箔层的内侧，铝箔层的外侧未复合有塑料层，即所述铝塑膜由铝箔层和位于铝箔层内表面的塑料层复合形成。3.如权利要求1所述的用电设备或发电设备，其中，复合层铝箔的外侧皮材为铝锌铁铝合金。4.如权利要求2或3所述的用电设备或发电设备，其中，所述铝锌铝合金中的或所述铝锌铁铝合金中的所述锌元素的含量为轧制态时的含量，或者所述锌元素的含量为退火后的含量。5.如权利要求1至3中任一种用电设备或发电设备，其包含有软包电池热控制装置，所述软包电池热控制装置包括有软包电池、隔板和水基冷却液；电池包装材料的内侧塑料层将软包电池电...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：谢彦君，
类型：新型
国别省市：上海,31