电池壳、电池和制造电池的方法技术

技术编号:21436439 阅读:37 留言:0更新日期:2019-06-22 13:15
公开了电池壳、电池和制造电池的方法,所述电池壳包括配置成容纳电极组件的容器,其中所述容器包括底壁和多个侧壁,所述底壁和多个侧壁一体化以限定用于容纳电极组件的空间并提供顶部开口,所述容器是包括基础聚合物和分散在该基础聚合物中的无机吸湿剂的组合物的制品,并且所述电池壳具有根据ISO 15106或ASTM F1249在38℃和100%的相对湿度下测量的小于约0.05g/m

【技术实现步骤摘要】
电池壳、电池和制造电池的方法对相关申请的交叉引用本申请要求于2017年12月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0170179的优先权和权益、以及由其产生的所有权益,将其内容通过引用全部引入本文中。
本公开内容涉及电池壳和用于制造电池的方法。
技术介绍
正在积极地研究使用至少一个电池系统来供应部分或全部动力的电动车(EV)。电动车较少地释放污染物质,而显示出比通过内燃机运行的传统车辆更高的燃料效率。一些电动车根本不使用汽油或从电力获得全部动力。随着对电动车的研究继续,对于改进的用于电动车的动力源、例如改进的电池模块的要求正在增加。使用电力作为动力的至少一部分的电动车可从包装(pack)为电池模块的多个单独的电池单元获得电力。例如,多个锂离子电池单元或单元元件可包括在电池模块中。锂离子电池单元或单元元件和包括它们的组合的电池模块在升高的温度下运行,并因此主要与容易冷却的材料一起包装。此外,锂离子电池元件对氧气或湿气是特别弱的,并因此被包装在防潮的金属壳中。然而,由于在金属制造方面的原因,金属壳在形状方面具有限制。因此,需要该方法能够解决热管理、湿气传输(透过)等问题、成本低且有效的电池壳和用于制造电池模块的方法。概述一种实施方式提供具有改善的湿气传输抗性的电池壳。另一实施方式提供包括所述电池壳的电池。再一实施方式提供用于制造具有改善的湿气传输抗性的电池的方法。在一种实施方式中,电池壳包括:配置成容纳电极组件的容器,其中所述容器包括底壁和多个侧壁,所述底壁和多个侧壁一体化以在其中限定用于容纳电极组件的空间并且进一步限定在与所述底壁的相对侧上的顶部开口,所述容器是包括基础聚合物和分散在该基础聚合物中的无机吸湿剂的组合物的制品,并且所述电池壳具有根据ISO15106或ASTMF1249在38℃和100%的相对湿度下测量的小于约0.05克/平方米/天(g/m2/天)的水蒸气传输速率(水蒸气透过率,WVTR)。所述容器可包括通过设置在所述空间中的至少一个分隔壁隔开的多个单元隔室。所述电池壳还可包括盖子,其配置成封闭所述容器的顶部开口的至少一部分并且具有正极端子和负极端子的至少一个。所述盖子可包括与所述容器相同的材料。所述基础聚合物可包括聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯基树脂(polyvinyl)、聚酰胺、聚酯、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚、聚苯乙烯、多环烯烃共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、液晶聚合物(LCP)、其混合物、其合金或其共聚物。所述无机吸湿剂可包括选自以下的至少一种:硅胶、沸石、CaO、BaO、MgSO4、Mg(ClO4)2、MgO、P2O5、Al2O3、CaH2、NaH、LiAlH4、CaSO4、Na2SO4、CaCO3、K2CO3、CaCl2、Ba(ClO4)2和Ca。可以小于或等于约40重量%的量包括无机吸湿剂,基于所述制品的总重量。所述基础聚合物可包括聚烯烃或液晶聚合物。所述聚烯烃可包括高密度聚乙烯。所述液晶聚合物可包括衍生自羟基苯甲酸的低聚物的结构单元。所述组合物可进一步包括氟化树脂。所述氟化树脂可包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、其混合物或其共聚物。所述组合物可进一步包括石墨。所述石墨的纵横比可大于或等于约100。所述无机吸湿剂可包括CaO、沸石或其混合物。所述组合物可进一步包括防潮材料,其选自与所述基础聚合物相同或不同的聚合物的晶体、不同于所述无机吸湿剂的无机材料颗粒、或纤维状材料。所述防潮材料可包括硅灰石,云母,石墨、氧化铝、铁、碳化硅或硅的晶须,硫酸钡,高岭土,滑石,纳米粘土,碳纤维,玻璃纤维或其混合物。在另一实施方式中,电池包括根据实施方式的电池壳以及容纳在所述电池壳的容器中的包括正极和负极的电极组件。所述电极组件可不包括金属外部材料。所述电极组件可为用于可再充电锂电池的电极组件。另一实施方式提供用于制造电池的方法,包括:将包括基础聚合物和分散在其中的无机吸湿剂的组合物模塑(成型)以制备电池壳,该电池壳包括配置成容纳包括正极和负极的电极组件的容器并具有根据ISO15106或ASTMF1249在38℃和100%的相对湿度下测量的小于约0.05g/m2/天的水蒸气传输速率(WVTR);将各自包括正极和负极的电极组件容纳在所述电池壳的容器中;和在包括所述电极组件的容器中注入电解质溶液。根据实施方式的电池壳可通过使用包括基础聚合物和分散在其中的无机吸湿剂的组合物通过简单且快速的方法以低成本制造成具有所需的形状和所需的尺寸,并且可通过将单独制备的电极组件容纳在电池壳中并向其中注入电解质来简单地制造电池。另外,电池壳具有轻的重量和优异的湿气传输抗性,并因此可有效地用于制造容纳多个电池单元并提供大容量电力等的用于电动车的电池模块。附图说明通过参考附图进一步详细地描述本公开内容的示例性实施方式,本公开内容的上述和其他优点和特征将变得更加明晰。图1为示出根据一种实施方式的电池壳的分解透视图。图2为示出根据另一实施方式的电池壳的分解透视图。图3为示出通过注塑(注射模塑)包括90重量%的高密度聚乙烯(HDPE)和10重量%的沸石作为无机吸湿剂的组合物而形成的制品的扫描电子显微镜(SEM)照片。图4为示出通过注塑包括70重量%的高密度聚乙烯(HDPE)以及20重量%的沸石和10重量%的CaO作为无机吸湿剂的组合物而形成的制品的扫描电子显微镜(SEM)照片。具体实施方式本公开内容的优点和特征以及用于实现其的方法将参考以下实例实施方式以及其附图而变得明晰。在下文中,详细地描述本公开内容的实施方式。然而,这些实施方式是示例性的,本公开内容不限于此,并且实施方式不应被解释为限于本文所述的实施方式。除非另外定义,否则本说明书中的所有术语(包括技术和科学术语)可如本领域普通技术人员通常理解地定义。除非明确定义,否则在常用字典中定义的术语可不被理想地或夸大地解释。另外,除非明确地相反描述,否则词语“包括(包含)”将被理解为意指包括所述的要素,但不排除任何其他要素。此外,除非另有说明,否则单数包括复数。在附图中,为了清楚起见,放大各元件的厚度。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的元件。将理解,当一个元件诸如层、膜、区域或板被称为“在”另外的元件“上”时,它可直接地在所述另外的元件上,或者也可存在中间元件。相反,当一个元件被称为“直接地在”另外的元件“上”时,不存在中间元件。将理解,尽管在本文中可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另外的元件、部件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离本文中的教导的情况下,下面讨论的“第一元件”、“部件”、“区域”、“层”或“部分”可被称为第二元件、部件、区域、层或部分。本文中使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的,而不意图为限制性的。如本文中所用的,单数形式“一种(个)(a,an)”和“所述(该)”旨在包括复数形式,包括“至少一种(个)”,除非内容清楚地另有说明。“至少一种(个)”不被解释为限制“一种(个)”。将进一步理解,当在本说明书中使用时,术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电池壳,包括配置成容纳电极组件的容器,其中所述容器包括底壁和多个侧壁,所述底壁和多个侧壁一体化以限定用于容纳电极组件的空间并限定顶部开口,所述容器是包括基础聚合物和分散在该基础聚合物中的无机吸湿剂的组合物的制品,并且所述电池壳具有根据ISO 15106或ASTM F1249在38℃和100%的相对湿度下测量的小于约0.05g/m

【技术特征摘要】
2017.12.12 KR 10-2017-01701791.电池壳,包括配置成容纳电极组件的容器,其中所述容器包括底壁和多个侧壁,所述底壁和多个侧壁一体化以限定用于容纳电极组件的空间并限定顶部开口,所述容器是包括基础聚合物和分散在该基础聚合物中的无机吸湿剂的组合物的制品,并且所述电池壳具有根据ISO15106或ASTMF1249在38℃和100%的相对湿度下测量的小于约0.05g/m2/天的水蒸气传输速率(WVTR)。2.如权利要求1所述的电池壳,其中所述容器包括由设置在所述空间中的至少一个分隔壁隔开的多个单元隔室。3.如权利要求1所述的电池壳,其中所述电池壳进一步包括盖子,其配置成封闭所述容器的顶部开口的至少一部分并且具有正极端子和负极端子的至少一个。4.如权利要求3所述的电池壳,其中所述盖子包括与所述容器相同的材料。5.如权利要求1所述的电池壳,其中所述基础聚合物包括聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯基树脂、聚酰胺、聚酯、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚、聚苯乙烯、多环烯烃共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、液晶聚合物(LCP)、其混合物、其合金或其共聚物。6.如权利要求1所述的电池壳,其中所述无机吸湿剂包括选自以下的至少一种:硅胶、沸石、CaO、BaO、MgSO4、Mg(ClO4)2、MgO、P2O5、Al2O3、CaH2、NaH、LiAlH4、CaSO4、Na2SO4、CaCO3、K2CO3、CaCl2、Ba(ClO4)2和Ca。7.如权利要求1所述的电池壳,其中以小于或等于约40重量%的量包括所述无机吸湿剂,基于所述组合物的总重量。8.如权利要求1所述的电池壳,其中所述基础聚合物包括聚烯烃或液晶聚合物。9.如权利要求8所述的电池壳,...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑文一玄松元金仁李茂镐李忍洙李政勋李惠贞金起男
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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