[發明專利]碳纖維復合材料電池殼體

在審

• 申請號: 202110276598.7
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113067084A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 高佳佳;劉新軍;向楓;蔣陽強
• 申請（專利權）人: 四川長虹電源有限責任公司
• 主分類號: H01M50/244
• 分類號: H01M50/244;H01M50/22;H01M50/231;H01M50/117;H01M50/124
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 許睿

本發明公開了碳纖維復合材料電池殼體，電池殼體為兩個復合材料殼體相對密封連接組成的中空密封殼體，復合材料殼體由至少兩層碳纖維鋪層相疊組成。本發明中的電池殼體采用內外兩個復合殼體組成，有效提高了電池殼體的整體結構強度；復合殼體采用兩層或多層的碳纖維鋪層疊加組成，并采用環氧樹脂結構膠進行復合殼體之間的連接和電池殼體的密封，電池殼體整體具有良好的抗沖擊能力和抗疲勞能力，有效減小外界沖擊力對電池殼體的沖擊，降低電池殼體損耗的可能性；碳纖維復合材料質量較輕且強度較高，能夠顯著提高電池的能量密度；具有良好的耐高溫和耐腐蝕性能，電池殼體對外界環境的適應性強，在極大提升電池安全性的同時也能延長電池的使用壽命。

技術領域

本發明涉及電池殼體技術領域，尤其是一種碳纖維復合材料電池殼體。

背景技術

目前電池殼體的主要種類包括塑料殼、鋼殼、鋁殼和鋁塑膜殼體。塑料殼由于對水和氣體的滲透阻擋能力較弱且散熱較差，采用塑料殼體的電池壽命較短，目前在行業中的運用較少；鋼殼通常由不銹鋼、低碳鋼板材或帶材通過拉伸沖壓成型的方法制備而成，或采用型材和帶材通過激光焊接而成，鋼殼存在散熱不佳的缺點，會影響電池的使用壽命，且鋼殼的比能量較低、安全性較差；鋁殼通常由鋁合金板材或帶材通過拉伸沖壓成型的工藝方法制備而成，或采用型材和帶材通過激光焊接而成，鋁殼的重量較輕、強度較高、散熱性好，但鋁殼的成本較高；鋁塑膜殼體是由鋁箔、多種塑料以及多種粘接劑組成的復合軟包裝殼體，鋁塑膜殼體的厚度小、質量輕、比能量高、形狀可定制，但鋁塑膜殼體的強度較低，在電池PACK時必須進行加強防護。

綜上所述，雖然目前行業中所采用的電池殼體各具優點，但都存在著不能兼顧結構強度、耐熱、耐腐蝕等多種理化性能的缺點，電池的安全性不能得到有效保障。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種理化性能良好、安全性高的碳纖維復合材料電池殼體。

為解決上述技術問題本發明所采用的技術方案是：碳纖維復合材料電池殼體，所述電池殼體為兩個復合材料殼體相對密封連接組成的中空密封殼體，復合材料殼體由至少兩層碳纖維鋪層相疊組成。

進一步的是：所述復合材料殼體由至少兩層碳纖維鋪層通過熱壓鋪設相疊組成；兩個復合材料殼體之間通過結構膠熱壓粘接，復合材料殼體的密封處通過結構膠熱壓密封。

進一步的是：所述結構膠為高強度環氧樹脂結構膠。

進一步的是：所述碳纖維鋪層由碳纖維預浸料熱壓成型。

進一步的是：所述電池殼體的內外表層由2～4層碳纖維鋪層組成，電池殼體的中間層由2～10層碳纖維鋪層組成；相鄰碳纖維鋪層交錯鋪設。

進一步的是：所述電池殼體的內外表層由2～4層呈-45°與+45°交錯鋪設的碳纖維鋪層組成，電池殼體的中間層由2～10層呈0°與90°交錯鋪設的碳纖維鋪層組成。

進一步的是：所述碳纖維預浸料為單向高強度碳纖維預浸料；所述碳纖維鋪層的厚度為0.1～0.5mm，復合材料殼體的厚度為0.8m～9mm。

進一步的是：所述碳纖維預浸料的單位面積質量為130～680kg/m²，密度為1.76～1.80g/cm³。