[实用新型]一种安全耐蚀的铝外壳

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种用于锂离子电池的安全耐蚀的铝外壳。

背景技术

现有技术中锂离子电池外壳主要有三种形式，金属外壳、塑料外壳和铝塑复合膜外壳，塑料外壳虽然能够耐电解液腐蚀，但容易发生变形，阻燃性差，且散热效果较差；而铝塑复合膜外壳对电池制造过程中的密封性要求高，且容易发生腐蚀及胀气，金属钢壳材料成本和生产成本较高，密封性优良，目前广泛用于锂离子动力电池领域，但随着电池组使用轻量化及低成本的需求，铝外壳在质量及价格上的竞争优势突显出来，但由于铝金属是两性金属，它会与酸碱反应，导致铝外壳出现腐蚀等缺陷，这制约了其在锂离子电池上的应用。

因此，亟需开发一种能用于锂离子电池的安全耐蚀的铝外壳。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能用于锂离子电池的安全耐蚀的铝外壳，该铝外壳密封性好、安全性能优良并改善耐蚀性。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种安全耐蚀的铝外壳，包括铝电池壳盖及铝电池壳身，通过激光焊焊接形成整体，该铝电池壳盖包含：

    盖板，该盖板上设置有若干圆通孔；

设置在盖板外侧的两个极柱，该两个极柱通过铆钉经所述的通孔与盖板铆压固定；及

设置在盖板内侧的一对极耳连接片，该极耳连接片与盖板之间通过PTC铝带连接片或金属片或导线连接。

上述的安全耐蚀的铝外壳，其中，该铝电池壳盖还包含设置在盖板上的防爆阀。

上述的安全耐蚀的铝外壳，其中，所述的防爆阀的开启压力为0.4至0.8MPa，所述的防爆阀包含钢膜、铝膜或铜膜。

上述的安全耐蚀的铝外壳，其中，所述的盖板的四周设置有凸台。

上述的安全耐蚀的铝外壳，其中，在所述的盖板的内外侧均设置有套置在通孔外边缘的密封垫。

上述的安全耐蚀的铝外壳，其中，该密封垫的长度及宽度尺寸均大于极柱。

上述的安全耐蚀的铝外壳，其中，所述的极耳连接片采用单侧引出或两侧引出的方式引出。

上述的安全耐蚀的铝外壳，其中，所述的极柱包括铝或铝合金正极极柱和铜或铜合金负极极柱；所述的铆钉包括铝正极铆钉及铜负极铆钉；所述的极耳连接片包括铝正极极耳连接片和铜、铜镀镍或镍负极极耳连接片。

上述的安全耐蚀的铝外壳，其中，所述的金属片或导线的导电面积为4A/mm²—9A/mm²之间，该金属片的厚度为0.05mm-0.2mm，宽度为1mm-10mm；所述导线的直径为0.5mm至2mm。

上述的安全耐蚀的铝外壳，其中，所述的金属片为铝或铝合金金属片，其厚度为0.1mm，宽度为2mm-6mm。

铝及其合金为两性金属，在大气中铝的外表面覆盖了一层氧化物，这有效的减缓了铝金属的腐蚀速率。但在PH值小于4及大于8的环境中，铝及铝合金容易发生点腐蚀及缝隙腐蚀，造成铝金属的失效。

锂离子电池的铝壳壳盖包括正极极耳连接片及铜、铜镀镍或镍负极极耳连接片，铝的标准电极电位为-1.66V，铜的标准电极电位为0.337V，由于电极电位越负，金属越容易失去电子转化为离子状态进入溶液中，金属越不耐腐蚀，在电解液LiPF6存在条件下，游离态的锂离子可嵌入铝离子结合形成锂铝合金，从而引起铝金属的电化学腐蚀。为了同时满足铝外壳安全性及耐腐蚀性的需求，铝壳电池壳盖上的铝极耳连接片与铝壳盖之间用PTC连接片或金属片或导线连接，这样使铝壳外壳带正电，铝外壳的电极电位提高，铝金属进入稳定的钝化区，避免了铝金属的腐蚀，从而达到阳极保护的作用。当电池发生短路等安全隐患时，电池会发热，从而使得PTC连接片受高温影响直接断开，及时的保证电池外壳处于绝缘状态，有效的保证了电池的安全性，而当温度降低时PTC连接片又再次启动连接。采用一定厚度的金属带或导线替代PTC连接片，也可达到防腐蚀及提高安全性的目的。

在一些实施方式中，所述PTC材质为铝或铝合金，这是为了避免在电解液存在的条件下出现异种金属的接触腐蚀。

在一些实施方式中，所述金属带的厚度为0.05mm-0.2mm，宽度为1mm-10mm，其中优选厚度为0.1mm，宽度为2mm-6mm，所述导线的直径为0.5mm至2mm，在实际应用过程中根据短路电流的大小来决定金属带的厚度、宽度或导线的直径。

在一些实施方式中，所述壳盖和壳身的材质为纯铝、铝镁合金、铝锰合金或铝钛合金等。