[發(fā)明專利]一種電池或電容包裝殼體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110021329.2
• 申請日: 2011-01-19
• 公開（公告）號: CN102201553A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發(fā)明（設計）人: 張力;陳疆
• 申請（專利權）人: 張力;陳疆
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M2/12;H01M2/04;H01M2/06;H01G2/10;H01G2/14
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技術領域

本發(fā)明涉及電池或電容的制造技術領域，尤其是涉及新能源產(chǎn)業(yè)、新能源汽車產(chǎn)業(yè)中的一種用于高容量高功率的儲能電池或電容殼體的材料、結(jié)構、功能及加工。

背景技術

新能源產(chǎn)業(yè)、新能源汽車產(chǎn)業(yè)，屬于國家確定的七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。目前，電池和電容的規(guī)格已經(jīng)從以往的重點針對電子產(chǎn)業(yè)，迅速擴展進入新能源產(chǎn)業(yè)、新能源汽車產(chǎn)業(yè)，向大型化、大電流、高容量化、高功率化發(fā)展。

新能源汽車本身是一個系統(tǒng)工程，其動力能源系統(tǒng)——儲能電池或電容，相當于一個有機體的心臟部分，必須不可間斷地供給整個系統(tǒng)養(yǎng)料。這就意味著，儲能電池或電容，必須應對各種使用工況，如：新能源汽車在大角度坡道、酷熱（或高寒）、大風、暴雨、風沙等環(huán)境下作業(yè)。

電池或電容殼體，是電池或電容的重要組成部分，決定著整個產(chǎn)品的優(yōu)劣、成敗。目前，電池或電容殼體，按照材質(zhì)，主要可以分為四大類，即：鋁合金系列、鋁塑復合膜系列、塑料系列和鋼系列。

鋁合金系列的電池或電容殼體，目前的一種制作工藝為：鋁合金板材，根據(jù)電池或電容的型號規(guī)格，使用沖壓設備，經(jīng)過多道拉伸模具拉伸成形，再剪切殼口。產(chǎn)品在拉伸過程中，使用了大量的拉伸油，在剪切殼口后，還要除毛刺、除油清洗等。這種工藝加工的鋁殼，拉伸比小，對于深度大于200mm的殼體，很難加工，即使能做出來，存在著成本高、工藝控制復雜、合格率低等問題。目前的另一種制作工藝是：鋁合金板材，根據(jù)電池或電容的型號規(guī)格，經(jīng)過下料剪切、修邊、彎折、焊接、打磨拋光等工序形成殼體。這種制作工藝適于手工作業(yè)，尺寸精度難以保證，不適于大批量、高精度儲能動力電池或電容生產(chǎn)；其另一個缺點是：增加了焊接量，而焊接強度又是一個技術難點。目前，電池或電容大型殼體的鋁合金制造加工技術，制約著高容量高功率儲能電池或電容產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，迫使眾多的廠家，避而尋求其它的包裝材料。

鋁塑復合膜，是近年來發(fā)展起來的應用于電池或電容產(chǎn)業(yè)的外包裝材料，由尼龍、鋁箔、PP等薄片復合而成，其中：尼龍厚度：40——160μm，鋁箔厚度：40——80μm，PP厚度：40——100μm。這種材料應用于電池或電容的缺陷在于：首先，其中的三種材料的熱導率、溫度系數(shù)、熱縮率、膨脹系數(shù)等物理參數(shù)均不一致，應用環(huán)境溫度的不斷變化，其差異數(shù)值累積加大，勢必影響尼龍、鋁箔及PP間的結(jié)合，導致結(jié)合層的剝離；其次，在分子阻隔方面，尼龍和PP均作用不大，幾十微米厚的鋁箔，在產(chǎn)品的生產(chǎn)裝配過程中，經(jīng)過拉伸成型、彎折、熱封邊等工序，很容易產(chǎn)生鋁箔裂紋、針孔等質(zhì)量問題，導致整個電池或電容產(chǎn)品的報廢；再者，鋁塑復合膜的厚度決定其承受重量有限，適于包裝幾百克以下物質(zhì)的應用于電子產(chǎn)業(yè)的電池或電容，不適于充當幾公斤甚至幾十公斤的新能源產(chǎn)業(yè)、新能源汽車產(chǎn)業(yè)中大型電池或電容的包裝材料。

塑料系列的電池或電容殼體，一般采用的材料為聚丙烯（ＰＰ）加５％～１５％的玻璃纖維。對于鉛酸蓄電池，水是其電解液的溶劑，且密封性要求不高，可以采用塑料殼體。采用塑料外殼盛裝非水溶劑的電解液體系的電池或電容，由于塑料高分子材料本身的固有屬性——不能完全阻斷分子滲漏，空氣進入其中，將毒化電解液，導致電池或電容的失效；采用塑料外殼盛裝有機溶劑電解液的鋰電池，長期的存放和使用，會引起塑料材質(zhì)的老化、溶脹和變形，從而導致鋰電池的失效。

鋼系列的電池或電容殼體，其材質(zhì)多為不銹鋼（SUS304、SUS316等）或者普通鋼帶鍍鎳，其缺點：比重大。鍍鎳鋼殼的后續(xù)工藝作業(yè)，如滾槽、封口、焊接等，均會對殼體的鍍層帶來一定的破壞，從而造成鋼的暴露、金屬屑的產(chǎn)生，是產(chǎn)品的質(zhì)量隱患，如2008年SONY公司生產(chǎn)的筆記本電腦電池中的18650型單體電池爆炸事件。

截止現(xiàn)在，尚未檢索到鎂合金應用于電池或電容中的專利報道。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電池或電容的殼體，該殼體具有可焊性好、強度高、重量輕、承重大、耐銹蝕、抗摩擦、耐極端溫度等理想性能，最佳地滿足新能源產(chǎn)業(yè)、新能源汽車產(chǎn)業(yè)中的高容量高功率的儲能電池或電容的需求。

本發(fā)明提供了一種電池或電容殼體，其包括外殼主體、焊接在所述外殼主體兩端的蓋板（包括簡易蓋板和組合蓋板）和防爆及注吸裝置，所述殼體主要由鋁合金或鎂合金材料制成。