【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，特别是涉及一种电池外壳及其制备方法和应用。
技术介绍
1、锂离子电池作为一种重要的电能存储设备，因其高能量密度、长循环寿命、无记忆效应和低自放电率等特点，在电动汽车、移动通信设备、便携式电子产品、储能系统等领域得到广泛应用。然而，在不断追求更高能量密度和超快充电技术的背景下，火灾和爆炸等安全问题仍然是该技术面临的严峻挑战，限制了锂离子电池的广泛应用。
2、在传统技术中，直接向锂离子电池中添加阻燃剂以提高其安全性能，然而这往往以牺牲电池电化学性能为代价。为了减轻阻燃剂对电池电化学性能的负面影响，采用表面包覆等手段，通过制备微胶囊阻燃剂来实现。微胶囊阻燃剂通过将阻燃剂封装在微米级胶囊中，使其在电池正常工作时能够隔离阻燃剂与电池内部材料，从而降低阻燃剂对电池性能的不良影响。然而，微胶囊阻燃剂的引入仍会对电池的组成产生影响，对电池性能仍存在潜在的不利影响。
3、因此，迫切需要一种既能提供高安全性能又对电池电化学性能影响较小的阻燃电池外壳。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种电池外壳及其制备方法和应用，本申请通过在电池外壳内设置合金层，从而将阻燃剂材料包覆在合金层与壳体之间，在电池即将或正在发生热失控时能够熔化合金层释放阻燃剂，从而提高电池的安全性能。
2、上述专利技术目的可通过如下的技术方案实现。
3、第一方面，本申请提供一种电池外壳，所述电池外壳包括壳体以及设置在所述壳体临近电芯一侧的合金层，所述合金层和所述壳体之
4、在一些实施方式中，所述合金层的熔点为80℃~200℃。
5、在一些实施方式中，所述合金层的厚度为30μm~50μm。
6、在一些实施方式中，所述合金层的材料包括锡铋合金、铋铅合金、锡铋铊合金、铅铋银合金和铟铋锡合金中的至少一种。
7、在一些实施方式中，所述壳体临近电芯一侧设置有至少两层合金层，相邻两层所述合金层之间填充有第二阻燃剂。
8、可选地，所述第一阻燃剂和所述第二阻燃剂分别独立地包括阻燃剂和阻燃复合材料中的至少一种，所述阻燃复合材料包括阻燃剂以及包覆于所述阻燃剂表面的包覆层；进一步可选地，所述阻燃剂包括磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、卤系阻燃剂、金属化合物阻燃剂和电解液固化剂中的至少一种。
9、在一些实施方式中，所述第一阻燃剂的填充厚度为10μm~30μm。
10、在一些实施方式中，所述第二阻燃剂的填充厚度为10μm~30μm。
11、在一些实施方式中，距离所述壳体内壁最远的所述合金层的材料包括锡铅合金、锡铋合金和锡铟合金。
12、所述第二阻燃剂包括季戊四醇、三聚氰胺和三聚氰胺的衍生物中的至少一种。
13、在一些实施方式中，相邻两层所述合金层之间还填充有促进剂，所述促进剂用于促进所述合金层释放金属离子。
14、可选地，所述促进剂包括多金属氧酸盐。
15、第二方面，本申请提供一种如第一方面所述电池外壳的制备方法，所述制备方法包括：
16、在壳体内填充第一阻燃剂，采用熔化的合金材料密封所述第一阻燃剂以形成所述合金层，制备得到所述的电池外壳。
17、在一些实施方式中，所述壳体临近电芯一侧设置有至少两层合金层，相邻两层所述合金层之间填充有第二阻燃剂，所述电池外壳的制备方法还包括：
18、在具有第一阻燃剂层和合金层的所述电池外壳内设置第二阻燃剂，再采用熔化的合金材料密封所述第二阻燃剂以形成新的合金层。
19、第三方面，本申请提供一种电池，所述电池包括如第一方面所述的电池外壳。
20、在一些实施方式中，所述电池外壳内填充有电解液，所述电解液中含有多金属氧酸盐。
21、与传统技术相比，本申请至少具有如下有益效果：
22、本申请采用合金层将阻燃剂密封在电池外壳的内壁，将阻燃剂与电解液隔离，从而避免阻燃剂加入对电解液的电性能造成影响；在电池即将或正在发生热失控时，合金层能够熔化释放阻燃剂，从而阻断电池热失控反应的进行，提高电池的安全性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电池外壳，其特征在于，所述电池外壳包括壳体以及设置在所述壳体临近电芯一侧的合金层，所述合金层和所述壳体之间填充有第一阻燃剂。
2.如权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述合金层满足如下条件中的至少一个：
3.如权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述壳体临近电芯一侧设置有至少两层合金层，相邻两层所述合金层之间填充有第二阻燃剂；
4.如权利要求3所述的电池外壳，其特征在于，所述电池外壳满足如下条件中的至少一个：
5.如权利要求3所述的电池外壳，其特征在于，距离所述壳体内壁最远的所述合金层的材料包括锡铅合金、锡铋合金和锡铟合金中的至少一种；
6.如权利要求3-5任一项所述的电池外壳，其特征在于，相邻两层所述合金层之间还填充有促进剂，所述促进剂用于促进所述合金层释放金属离子；
7.一种权利要求1-6任一项所述电池外壳的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述壳体临近电芯一侧设置有至少两层合金层，相邻两层所述合金层之间填充有第二阻燃剂，所述电
9.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-6任一项所述的电池外壳。
10.如权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池外壳内填充有电解液，所述电解液中含有多金属氧酸盐。
...【技术特征摘要】
1.一种电池外壳，其特征在于，所述电池外壳包括壳体以及设置在所述壳体临近电芯一侧的合金层，所述合金层和所述壳体之间填充有第一阻燃剂。
2.如权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述合金层满足如下条件中的至少一个：
3.如权利要求1所述的电池外壳，其特征在于，所述壳体临近电芯一侧设置有至少两层合金层，相邻两层所述合金层之间填充有第二阻燃剂；
4.如权利要求3所述的电池外壳，其特征在于，所述电池外壳满足如下条件中的至少一个：
5.如权利要求3所述的电池外壳，其特征在于，距离所述壳体内壁最远的所述合金层的材料包括锡铅合金、锡铋合金和锡铟合金中的至少一种；
【专利技术属性】
技术研发人员：李伟峰，饶顺，高镇海，冯新浡，刘洁，张富民，彭嘉骏，施家伟，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。