[发明专利]一种内部具有复合绝缘层的电池及其制备方法

权利要求书

1.一种内部具有复合绝缘层的电池，其特征在于，包括极片、隔膜、电解质溶液及电池壳体，采用静电喷涂的方法对电池壳体内壁进行各向异性喷涂绝缘粉末涂料形成的绝缘层，电池壳体内壁的电池大面和侧面的绝缘层均为双层结构，所述双层结构包括低导热系数并且可压缩的内层绝缘粉末涂料涂层和外层防腐蚀涂层；电池壳体内壁的电池底面的绝缘层为双层结构，所述双层结构包括高导热系数的内层绝缘粉末涂料涂层和外层防腐蚀涂层；所述内层绝缘粉末涂料涂层的主体绝缘材料为树脂材料，所述外层防腐蚀涂层采用PTFE乳液或PFA乳液涂覆。

2.如权利要求1所述的一种内部具有复合绝缘层的电池，其特征在于，所述内层绝缘粉末涂料涂层包括绝缘材料、导热材料及流平材料。

3.如权利要求2所述的一种内部具有复合绝缘层的电池，其特征在于，所述绝缘材料为酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚氯乙烯树脂中的一种或者至少两种的组合；所述导热材料为氮化硼、氮化铝、碳化硅、氮化硅、氧化铝、氮化镓、砷化镓、磷化镓、锌氧化物、磷化铟、铍氧化物、镁氧化物、氮化硅镁中的至少一种；所述流平材料为苯酚、甲醛和聚丙烯酸中的至少一种。

4.如权利要求3所述的一种内部具有复合绝缘层的电池，其特征在于，对于电池壳体内壁的电池大面和侧面的绝缘层，所用的内层绝缘粉末涂料涂层成分如下：

内层绝缘粉末涂料的质量按100％计，所述绝缘材料的质量百分含量为60-80％，流平材料的质量百分含量为20-40％；其中，绝缘材料中的聚酯树脂和酚醛树脂的质量百分含量分别为25-35％、35-40％，绝缘层的厚度为130um-180um，内层绝缘粉末涂料涂层的厚度为80um-100um。

5.如权利要求4所述的一种内部具有复合绝缘层的电池，其特征在于，对于电池壳体内壁的电池底面的绝缘层，所用的内层绝缘粉末涂料涂层成分如下：

内层绝缘粉末涂料的质量按100％计，所述绝缘材料的质量百分含量为60-70％，导热材料的质量百分含量为25-30％，流平材料的质量百分含量为5-15％，其中，绝缘材料中的聚酯树脂和酚醛树脂的质量百分含量分别为25-30％、30-40％；绝缘层的厚度为130um-180um，内层绝缘粉末涂料涂层的厚度为90um-120um。

6.如权利要求5所述的一种内部具有复合绝缘层的电池，其特征在于，所述外层防腐蚀涂料为经过处理的PFA乳液，PFA乳液为全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物。

7.如权利要求1所述的一种内部具有复合绝缘层的电池的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤一：采用激光或碱性溶液对电池壳体进行清洗，将清洗后的电池壳体放入烘箱中进行预热处理；

步骤二：配置内层绝缘粉末涂料及外层防腐蚀涂料；

步骤三：将经预热的电池壳体平放在玻璃板上，将内层绝缘粉末涂料喷涂在电池壳体的内壁及电池底面上；

步骤四：将已经完成内层绝缘粉末涂料喷涂的电池壳进行预热，经预热的电池壳体平放在玻璃板上，将外层防腐蚀涂料采用喷枪均匀地喷涂覆盖在内层绝缘粉末涂料涂层上，待涂层室温固化后，外层防腐蚀涂料层喷涂完成；

步骤五：将正极片、负极片、隔膜进行叠片/卷绕，将已经完成叠片/卷绕的裸电芯直接放入具有内绝缘粉末涂料的电池壳体中。

8.如权利要求7所述的一种内部具有复合绝缘层的电池的制备方法，其特征在于，步骤一及步骤四所述预热处理的条件如下：温度为90℃～110℃，时间为15min～25min。

9.如权利要求7所述的一种内部具有复合绝缘层的电池的制备方法，其特征在于，步骤三所述喷涂的方法为静电粉末喷涂。

10.如权利要求7所述的一种内部具有复合绝缘层的电池的制备方法，其特征在于，步骤四中所述外层防腐蚀涂料为PFA乳液，其中，涂覆在电池壳体的内壁的大面和侧面的PFA乳液未进行材料预处理，利用PFA乳液的隔热性能配合内绝缘涂层一起起到阻隔电芯间热量传导的作用；涂覆在电池壳体的电池底面的PFA乳液采用纳米二氧化钛包覆，以改善其导热性能，PFA乳液涂层厚度为50-80um。