一种动力电池制造技术

本发明专利技术提供了一种动力电池，包括壳体和置于所述壳体内部的电芯，所述壳体的内表面和/或外表面涂覆有聚酰亚胺涂层。本申请提供的动力电池的壳体内表面和/或外表面涂覆有聚酰亚胺涂层，该涂层厚度均一、外观美观；具有优异的绝缘性能，耐电压达到20kV，绝缘阻抗DC 1kV、5s下大于15GΩ，漏电流DC 2.7kV、60s下小于0.2μA；具有优异的耐高温性能，350℃条件下可耐温超过1h；具有良好的散热性能，导热系数大于0.2W/m

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池


[0001]本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种动力电池。

技术介绍

[0002]随着人类文明的发展，能源问题日益突出。汽车作为人类出行的便捷交通工具，正从传统的燃油汽车逐渐向新能源汽车快速发展。世界上多个国家及地区也发布了关于可预见的未来逐渐取消使用燃油车的政令。鉴于此，动力电池作为新能源汽车的重要部件也得到了迅猛的发展。然而，严格的安全标准要求，使得动力电池的内部和外部均需作相应的绝缘保护。
[0003]对于动力电池的内部而言，电芯的外部通常会包裹一层塑料绝缘薄膜，用于电芯与金属壳体之间的绝缘保护。市面上经常被使用的塑料绝缘薄膜厚度多为100μm的纯PP薄膜。动力电池生产厂商通常还会在塑料绝缘薄膜上打孔，便于电解液通过微孔渗透达到平衡，以提高电解液的注液效率。
[0004]对于动力电池的外部而言，壳体外部通常会使用一种压敏绝缘胶带包裹金属壳体，用于动力电池与外部之间的绝缘保护。市面上经常被使用的压敏绝缘胶带厚度多为100～300μm左右的PET蓝膜胶带。为了使其对金属外壳具有良好的贴服性和绝缘性，该压敏绝缘胶带具有复杂的结构，通常由离型层/PET薄膜层/丙烯酸胶水层/PET薄膜层/丙烯酸胶水层的多层结构构成，需要通过多步涂布、干燥、收卷、复卷等工艺流程制备，工艺复杂；另外，采用胶带贴合包裹的方式，尤其是外壳的拐角、变形处不利于胶带的粘贴，会导致良率的降低。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题在于提供一种动力电池，该动力电池由于壳体的内表面和/或外表面涂覆有聚酰亚胺涂层，使得壳体具有良好的绝缘性能和耐高温性能，最终使得动力电池的内部和/或外部具有较好的绝缘耐温保护。
[0006]有鉴于此，本申请提供了一种动力电池，包括壳体和置于所述壳体内部的电芯，所述壳体的内表面和/或外表面涂覆有聚酰亚胺涂层。
[0007]优选的，所述壳体为铝合金壳体。
[0008]优选的，所述聚酰亚胺涂层的厚度为1～60μm。
[0009]优选的，所述壳体的内表面涂覆有聚酰亚胺涂层，且所述电芯的表面不包覆塑料绝缘薄膜。
[0010]优选的，所述壳体的外表面涂覆有聚酰亚胺涂层，且所述壳体的外表面不包裹压敏绝缘胶带。
[0011]优选的，所述壳体的内表面和外表面均涂覆有聚酰亚胺涂层，且所述电芯的表面不包覆塑料绝缘薄膜，所述壳体的外表面不包裹压敏绝缘胶带。
[0012]优选的，所述聚酰亚胺涂层由聚酰亚胺的电泳液经过电泳沉积、再干燥成膜后得
到。
[0013]优选的，所述聚酰亚胺的电泳液包括聚酰亚胺、碱性化合物、导热填料、醇或酮、水溶性极性溶剂和去离子水。
[0014]优选的，所述聚酰亚胺的电泳液呈弱碱性，以所述聚酰亚胺的阴离子基团的理论量为标准，所述碱性化合物的中和率为50～200％。
[0015]优选的，以所述聚酰亚胺的电泳液为基准，所述聚酰亚胺的含量为1～15wt％，所述醇或酮的含量为10～50wt％，所述水溶性极性溶剂的含量为20～60wt％，所述导热填料的含量为0.1～50wt％，所述去离子水的含量为10～40wt％。
[0016]优选的，所述聚酰亚胺为四羧酸二酐化合物和二胺化合物按照1:(0.95～1.05)的摩尔比反应后得到，所述聚酰亚胺的重均分子量为20000～150000；
[0017]所述四羧酸二酐化合物为含有乙炔基团的四羧酸二酐化合物和芳香族的四羧酸二酐化合物，具体选自4,4`-(乙炔-1,2-二基)二酞酸酐、均苯四甲酸二酐、3,3`,4,4`-联苯四甲酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)醚二酐、3,3`,4,4`-二苯甲酮四甲酸二酐、双环[2,2,2]辛-7-烯-2,3,5,6-四甲酸二酐、2,2`-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐和3,3`,4,4`-联苯砜四甲酸二酐中的一种或多种；所述二胺化合物为含有带有硅氧键结合的二胺化合物和芳香族二胺化合物，选自聚硅氧烷二胺化合物、间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯、4,4`-二氨基-3,3`-二甲基-1,1`-联苯、4,4`-二氨基3,3`-二羟基-1,1`-联苯、3,4`-二氨基二苯基醚、4,4`-二氨基二苯基醚、3,3`-二氨基二苯基砜、4,4`-二氨基二苯基砜、4,4`-二氨基二苯基硫醚、2,2`-双(4-氨基苯基)丙烷、2,2`-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4`-双(4-氨基苯氧基)联苯、1,3-双[2-(4-氨基苯基)-2-丙基]苯、1,4-双[2-(4-氨基苯基)-2-丙基]苯、2,2`-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2`-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、2,6-二氨基吡啶、2,6-二氨基-4-甲基吡啶、4,4`-(9-亚芴基)二苯胺和α,α-双(4-氨基苯基)-1,3-二异丙基苯中的一种或多种；
[0018]所述碱性化合物选自N,N-二甲基氨基乙醇、三乙胺、三乙醇胺、N-二甲基苄胺、氨等伯胺、仲胺、叔胺、吡咯、咪唑、噁唑、吡唑、异噁唑、噻唑、异噻唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、哌啶、哌嗪和吗啉中的一种或多种；所述醇选自苄醇、4-甲基苄醇、4-甲氧基苄醇、乙二醇单苯基醚、苯氧基-2-乙醇、肉桂醇、糠醇、萘基甲醇、1-丙醇、异丙醇、乙二醇类和丙二醇类中的一种或多种，所述酮选自苯乙酮；所述水溶性极性溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、γ-戊内酯和环丁砜中的一种或者多种。
[0019]优选的，所述电泳的电压为20～80V，电荷量为0.01～100C；所述干燥分为3个阶段，第一阶段的温度为70～110℃，时间为10～60min，第二阶段的温度为160～180℃，时间为10～60min，第三阶段的温度为240～260℃，时间为30～60min。
[0020]本申请提供了一种动力电池，其包括壳体和置于所述壳体内部的电芯，所述壳体的内表面和/或外表面涂覆有聚酰亚胺涂层。本申请提供的动力电池的壳体的内表面和/或外表面涂覆有聚酰亚胺涂层，该涂层厚度均一，外观美观；具有优异的绝缘性能耐电压可达到20kV，绝缘阻抗DC 1kV、5s下大于15GΩ以上，漏电流DC 2.7kV、60s下小于0.2μA；具有优异的耐高温性能，350℃条件下可耐温超过1h；具有良好的散热性能，导热系数大于0.2W/
m
·
K；与壳体附着力优异，达到100/100水平；硬度高，达到2H水平。因此，由于壳体内部和/或外部具有良好的绝缘性能，能够有效替代行业现在普遍使用的塑料绝缘薄膜和/或压敏绝缘胶带，从而优化组装工序和提升组装效率、节省相应的设备人力等成本投入。
[0021]另一方面，由于聚酰亚胺涂层的存在，壳体内部可以省去塑料绝缘薄膜的使用，电解液平衡不需要通过微孔缓慢渗透达到，可以进一步提高电解液的注液效率；壳体外部可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池，包括壳体和置于所述壳体内部的电芯，所述壳体的内表面和/或外表面涂覆有聚酰亚胺涂层。2.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述壳体为铝合金壳体。3.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述聚酰亚胺涂层的厚度为1～60μm。4.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述壳体的内表面涂覆有聚酰亚胺涂层，且所述电芯的表面不包覆塑料绝缘薄膜。5.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述壳体的外表面涂覆有聚酰亚胺涂层，且所述壳体的外表面不包裹压敏绝缘胶带。6.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述壳体的内表面和外表面均涂覆有聚酰亚胺涂层，且所述电芯的表面不包覆塑料绝缘薄膜，所述壳体的外表面不包裹压敏绝缘胶带。7.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述聚酰亚胺涂层由聚酰亚胺的电泳液经过电泳沉积、再干燥成膜后得到。8.根据权利要求1～7任一项所述的动力电池，其特征在于，所述聚酰亚胺的电泳液包括聚酰亚胺、碱性化合物、导热填料、醇或酮、水溶性极性溶剂和去离子水。9.根据权利要求8所述的动力电池，其特征在于，所述聚酰亚胺的电泳液呈弱碱性，以所述聚酰亚胺的阴离子基团的理论量为标准，所述碱性化合物的中和率为50～200％。10.根据权利要求8所述的动力电池，其特征在于，以所述聚酰亚胺的电泳液为基准，所述聚酰亚胺的含量为1～15wt％，所述醇或酮的含量为10～50wt％，所述水溶性极性溶剂的含量为20～60wt％，所述导热填料的含量为0.1～50wt％，所述去离子水的含量为10～40wt％。11.根据权利要求9或10所述的动力电池，其特征在于，所述聚酰亚胺为四羧酸二酐化合物和二胺化合物按照1:(0.95～1.05)的摩尔比反应后得到，所述聚酰亚胺的重均分子量为20000～150000；所述四羧酸二酐化合物为含有乙炔基团的四羧酸二酐化合物和芳香族的四羧酸二酐化合物，具体选自4,4`-(乙炔-1,2-二基)二酞酸酐、均苯四甲酸二酐、3,3`,4,4`-联苯四甲酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)醚二酐、3,3`,4,4`-二苯甲酮四甲酸二酐、双环[2,2,2]辛-7-烯-2,3,5,6-四甲酸二酐、2,2`-双(3,4...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕超，任祥，董晓亮，
申请(专利权)人：合肥汉之和新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：