[实用新型]复合材料电池外壳

说明书

技术领域

本实用新型属于电池材料领域，具体涉及一种电池用复合材料外壳。

背景技术

传统的电池外壳大多是由纯金属材料制成，由于金属材料重量大，这就大大增加了电池的重量，在许多动力电池的应用方面，尤其是航空、电动工具、矿灯、医疗仪器、和汽车动力等对电池的自身重量有很高要求的领域有了很大限制。

也有一些公司采用全塑料的有机聚合物外壳，但由于机械性能差，经常发生爆炸和破裂漏液现象。再加其非常低的导热性能，电池在充放电时产生的热量不能及时有效散发，大大降低了电池的循环寿命，严重时造成整个电池的融化和隔膜短路。

发明内容

本实用新型的目的是分别利用有机聚合物和金属材料的特性，提供一种既兼备了高强度力学性能和优良的导热能力，同时又能大大减轻电池的重量，提高电池的比功率和比容量，以及能够提高电池在使用过程中的综合物质和化学性能的复合材料电池外壳。

本实用新型的技术方案是：

一种复合材料电池外壳，包括电池外套和电池盖，所述的电池外套为金属材质，其特征在于在所述的金属材质电池外套内设有一层有机聚合物层；所述的电池盖为金属材质、非金属材质或金属与非金属混合材质。所述的非金属材质优选为有机聚合物材质。

电池外套和电池盖可以通过有机聚合物加强套密封连接，即为了把金属与有机聚合物复合电池外套(可以为方形或圆形，只有顶端开口)用电池盖密封起来，可以将电池外套的密封边缘高频热合一个有机聚合物加强套，起易于连接密封作用(便于将含有有机聚合物材质的电池盖与有机聚合物加强套密封)。

本实用新型中金属材质可以为镀镍合金、不锈钢、镍或其它金属合金等，而有机聚合物材质可以为尼龙、聚丙烯、聚丙乙烯塑料等。电池外套或电池盖中的金属层或有机聚合物层的厚度可以在本领域内的常规厚度范围内根据需要从而具体调节，如在需要机械性能强或导热性能强的领域可以增加金属层的厚度、减少有机聚合物层的厚度；而在对电池重量有较高要求的领域可减少金属层的厚度、增加有机聚合物层的厚度，如采用超薄金属。

本实用新型利用有机聚合物和金属材料制成电池复合外壳，在大面积的散热部分采用金属超薄壳做外壁内套有机聚合物隔层的结构，并于周围金属组件相连，相对纯有机聚合物壳优化了电池的散热功能，相对于纯金属壳减少了单体电池和电池组的重量。当电池进行组合应用时，金属部分的接触将电池组内的热量快速导出并辐射出去，并使整个电池组的温度达至一致，这样保持了电池工况的一致性，降低了电池组的温度。相对于全塑料的有机聚合物外壳，由于增加了具有优良机械性能和导热性能的金属材质，从而克服了全塑料的有机聚合物外壳机械性能差、易发生爆炸和破裂漏液现象、导热性能的低等缺点，使得电池在充放电时产生的热量能及时有效散发，大大提高了电池的循环寿命，避免因电池过热造成整个电池的融化或隔膜短路现象。

电池用有机聚合物和金属外壳混合封装及其技术是在通用的的金属外壳和塑胶外壳的基础上相结合而制成的一种复合型的电池外壳的技术。由于这种电池外壳兼备了金属外壳优良的导热和高强度的力学性能，又兼备了有机聚合物重量轻的优点，因此使得这种独特设计的复合型电池外壳在大功率动力电池方面具有潜在的广泛应用前景。

附图说明

图1是金属与有机聚合物复合材质电池外套示意图。

图2是有机聚合物加强套剖面示意图。

图3是有机聚合物加强套示意图。

图4是电池外套与有机聚合物加强套连接示意图。

图5是电池盖剖面示意图。

图6是电池盖示意图。

图7是密封后电池外壳外观示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

电池外套采用方形顶端开口的0.1mm厚度的镀镍合金超薄金属壳，并在超薄金属壳内均匀设有一层5mm厚的尼龙层，在电池外套的开口处用高频热合的方法连接上有机聚合物加强套，在有机聚合物加强套的上表面用超声波焊接的方法密封上尼龙材质的电池盖，从而构成一个完整的电池外壳。(其中高频热合法与超声波焊接法均为常规连接方法)

实施例2

尼龙材质的电池盖上附一层0.1mm厚度的镍从而制成新的电池盖，其他部件及连接同实施例。