电池外壳及其制备方法和电池模组技术

本发明专利技术涉及电池领域，具体地，涉及电池外壳及其制备方法和电池模组。该外壳包括金属壳体和附着于该金属壳体表面的聚合物膜，所述聚合物膜中含有环氧树脂和二氧化硅。本发明专利技术提供的动力电池外壳，通过静电喷塑的方式，可直接自动化地在金属壳体上形成具有高粘附力和高强度的聚合物绝缘膜，便于形成可靠性更好的电池模组。

Battery case and its preparation method and battery module

The invention relates to the battery field, in particular to a battery case, a preparation method thereof and a battery module. The shell comprises a metal shell and a polymer film attached to the surface of the metal shell, wherein the polymer film contains epoxy resin and silicon dioxide. The power battery shell provided by the invention can directly and automatically form a polymer insulating film with high adhesive force and high strength on the metal shell by electrostatic spraying, so as to form a battery module with better reliability.

【技术实现步骤摘要】
电池外壳及其制备方法和电池模组
本专利技术涉及电池领域，具体地，涉及电池外壳及其制备方法和电池模组。
技术介绍
锂离子动力电池具有电压高、能量高、体积小、质量轻、工作温度范围宽等优点，锂离子电池组已被广泛应用在各个领域，尤其应用于电动车领域。锂离子动力电池组由一定数量的锂离子动力电池模组通过串并联的方式组装而成；锂离子动力电池模组又是由一定数量的电池单体通过串并联的方式组装而成的；目前软包电池外壳是由多层材料复核而成，其中有一层铝层，导致电芯外包装会与电芯正负极耳产生压差。电芯串并联后外壳有带电，模组外壳如采用金属壳体，将会导致模组绝缘无法达到要求。现在通用的做法为：1)电芯外部加塑胶壳。该方式的缺点为产品尺寸大，安装复杂，支架硬度高易导致电芯损坏，产品占用空间大；2)壳体贴绝缘膜。该方式的缺点为难自动化生产，手工作业一致性差，绝缘膜粘结效果不佳，容易破损。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的电池模组的绝缘处理方式存在的空间占用大、易破损、难以自动化等缺陷，提供了一种空间占用小、不易破损、可自动化生产的电池外壳及其制备方法和电池模组。为了实现上述目的，本专利技术提供一种动力电池外壳，该外壳包括金属壳体和附着于该金属壳体表面的聚合物膜，所述聚合物膜中含有环氧树脂和二氧化硅。本专利技术还提供了上述动力电池外壳的制备方法，该方法包括：形成金属壳体；将聚合物粉末静电喷涂于所述金属壳体的表面上形成涂层，而后进行加热固化形成所述聚合物膜，所述聚合物粉末含有环氧树脂和二氧化硅。本专利技术还提供了包括上述动力电池外壳的动力电池模组。本专利技术提供的动力电池外壳，通过静电喷塑的方式，可直接自动化地在金属壳体上形成具有高粘附力和高强度的聚合物绝缘膜，便于形成可靠性更好的电池模组。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术的一种实施方式的电池壳体。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供一种动力电池外壳，该外壳包括金属壳体和附着于该金属壳体表面的聚合物膜，所述聚合物膜中含有环氧树脂和二氧化硅。根据本专利技术，所述电池外壳通过静电喷粉后加热固化的方式，在金属壳体表面形成聚合物膜，实现了对金属壳体的绝缘处理，获得了特别适用于作为电池模组的外壳。其中，为了能够获得耐受电池独特环境的绝缘层，本专利技术采用含有环氧树脂和二氧化硅的聚合物粉末形成所述聚合物膜，由此可以获得较高的所述聚合物膜与所述金属壳体之间的粘附力以及所述聚合物膜自身的强度。其中，所述环氧树脂只要能够获得上述性能皆可采用，而为了提高所述金属壳体和聚合物膜间的相容性，以及为了获得具有更高耐磨、耐腐蚀、耐冷热冲击的电池外壳，优选地，所述环氧树脂为缩水甘油封端双酚A-环氧氯丙烷共聚物。特别是，采用数均分子量为1000-4000的环氧树脂来形成所述聚合物膜时，能够获得性能更为优良的电池外壳。根据本专利技术，所述聚合物膜中含有二氧化硅，该二氧化硅可以是额外添加二氧化硅粉末与环氧树脂粉末得到，与可以是在制备环氧树脂时以添加剂的形式加入得到，这样的二氧化硅可以是形成本专利技术的聚合物膜时额外加入得到，而也可以是购自的环氧树脂产品中原本存在二氧化硅(例如3M公司的环氧树脂3M521+)，本专利技术对此并无特别的限定。其中，优选地，所述聚合物膜中，所述环氧树脂的含量为50-80重量％、优选60-70重量％，所述二氧化硅的含量为20-50重量％、优选30-40重量％。根据本专利技术，所述聚合物膜的厚度可以根据需要进行适当地调整，优选地，所述聚合物膜的厚度为0.1-0.6mm，该膜的厚度指的是一面上聚合物膜的厚度，如果聚合物膜在金属壳体的内外表面都形成的话，那么内外表面上形成的聚合物膜的厚度各自独立地为0.1-0.6mm。根据本专利技术，所述金属壳体可以由本领域常规的作用电池外壳的金属形成，优选地，所述金属壳体包括铝、铁及其合金中的一种或多种形成的壳体，特别地，所述金属壳体是由铝、铁及其合金中的一种或多种形成，但并不限于此。其中，所述金属壳体的厚度可以根据需要进行适当地调整，优选地，所述金属壳体的厚度为0.4-2.5mm。本专利技术对金属壳体的形状并不特别的限定，只要能够承装电池单体或者电池模组即可，例如如图1所示的形状。根据本专利技术，优选地，在所述金属壳体和聚合物膜之间还包括防氧化层，该防氧化层的厚度优选为1-50μm。其中，所述防氧化层是通过下文中的对金属壳体表面进行防氧化处理后所形成的，该过程主要将金属壳体进行阳极氧化或电泳以形成防氧化层。当然，本专利技术的聚合物膜也可以直接在金属表面形成。根据本专利技术，所述电池外壳具有优良的性能，例如具有高耐磨、耐腐蚀、耐冷热冲击、高绝缘性和耐湿热等。本专利技术还提供了上述电池外壳的制备方法，该方法包括：形成金属壳体；将聚合物粉末静电喷涂于所述金属壳体的表面上形成涂层，而后进行加热固化形成所述聚合物膜，所述聚合物粉末含有环氧树脂和二氧化硅。根据本专利技术，所述金属壳体如上文中所描述，本专利技术在此不再赘述。其中，所述金属壳体可以采用本领域常规的方法铸造得到，本专利技术对此并无特别的限定。根据本专利技术，为了形成本专利技术所述的聚合物膜，该方法将聚合物粉末静电喷涂于所述金属壳体的表面上形成涂层，而后进行加热固化来形成所述聚合物膜。其中，所述聚合物粉末中含有环氧树脂和二氧化硅，其中，环氧树脂和二氧化硅如上文中所描述的。根据本专利技术，优选情况下，所述静电喷涂的静电电压为30-50kV，其中，所述静电喷涂可以采用本领域常规的静电喷涂的仪器进行。根据本专利技术，为了能够使得静电喷涂于金属壳体的表面上的聚合物粉末能够更为致密、更强地附着于金属壳体的表面上，优选地，该方法还包括在所述静电喷涂前，先将所述金属壳体进行表面清洁处理和/或防氧化处理。其中，所述表面清洁处理可以为本领域常规的对金属壳体表面进行清理的处理，例如所述表面清洁处理包括除油和除锈，该除油和除锈的顺序并不特别的限定，可以先除油后除锈，反之亦然。根据本专利技术，所述防氧化处理如上所述的可以在金属壳体表面形成防氧化层，该防氧化层能够增强而后喷涂于其上的聚合物粉末的附着力和金属壳体的防腐能力。优选地，所述防氧化处理包括将所述表面清洁处理后的金属壳体进行阳极氧化或电泳以形成防氧化层，所述防氧化层的厚度为1-50μm。根据本专利技术，优选情况下，所述加热固化的条件包括：温度为160-185℃，时间为10-30min。经过该加热固化过程，即可使得聚合物粉末熔融固化，在所述金属壳体表面形成所需性能的聚合物膜。本专利技术还提供了一种包括上述动力电池外壳的动力电池模组。尽管本专利技术没有对电池模组做任何限定，但是特别优选地，上述电池外壳特别适用于作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池外壳，其特征在于，该外壳包括金属壳体和附着于该金属壳体表面的聚合物膜，所述聚合物膜中含有环氧树脂和二氧化硅。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池外壳，其特征在于，该外壳包括金属壳体和附着于该金属壳体表面的聚合物膜，所述聚合物膜中含有环氧树脂和二氧化硅。2.根据权利要求1所述的电池外壳，其中，所述环氧树脂为缩水甘油封端双酚A-环氧氯丙烷共聚物；优选地，所述环氧树脂的数均分子量为1000-4000。3.根据权利要求1或2所述的电池外壳，其中，所述聚合物膜中，所述环氧树脂的含量为50-80重量％，所述二氧化硅的含量为20-50重量％。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的电池外壳，其中，所述聚合物膜的厚度为0.1-0.6mm。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的电池外壳，其中，所述金属壳体包括铝、铁及其合金中的一种或多种形成的壳体；优选地，所述金属壳体的厚度为0.4-2.5mm。6.权利要求1-5中任意一项所述的动力电池外壳的制备方法，该方法包括：形成金属壳体；...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊辉，丁斌，
申请(专利权)人：孚能科技赣州有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36