專利名稱：一種鋰離子電池金屬外殼絕緣保護(hù)層和其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車動(dòng)力方形鋰離子電池用絕緣保護(hù)層，具體地說是一種電動(dòng)汽車用動(dòng)力方形鋰離子電池用于保護(hù)電池短路的絕緣層。
背景技術(shù)：
近年來鋰離子電池一起高能量密度、高工作電壓、長(zhǎng)壽命，受到新能源電動(dòng)汽車領(lǐng)域的青睞，以HEV、PHEV電動(dòng)汽車開始快速發(fā)展。而動(dòng)力電池的使用需要幾十支，甚至上百支動(dòng)力電池串并聯(lián)使用，其工作電壓60V——420V之間，大大高于自行車和電動(dòng)工具工作電壓，其高壓安全性顯得尤為重要，因?yàn)檫@直接關(guān)系到人身和財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)，電池組在工作時(shí)產(chǎn)生大量的熱，目前采取的散熱方式為風(fēng)冷或者水冷，這就要求，電池外殼要有良好的導(dǎo)熱特性。目前動(dòng)力鋰離子電池普遍采用鋁殼或鋼殼，傳統(tǒng)的絕緣處理方式往往采用與傳統(tǒng)圓柱電池相同的方式，即在電池外殼套PVC材質(zhì)的熱縮膜。PVC本身耐壓沒有問題，但是PVC材質(zhì)熱縮后偏脆，不耐機(jī)械沖擊，同時(shí)對(duì)于方形鋰離子電池來說，由于結(jié)構(gòu)為方形導(dǎo)致熱縮不均勻且密封性不好。在電池汽車上使用后，可能會(huì)發(fā)生熱縮膜破損、冷熱沖擊后結(jié)露后短路，導(dǎo)致安全保護(hù)失效。且PVC膜為防止熱縮破損都要求一定厚度，這就增加了散熱的困難性。因此，迫切需要一種絕緣保護(hù)層，能夠保護(hù)帶電外殼，提高電池高壓安全性，又可以把電池的熱量快速的散出去。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)存技術(shù)中用PVC熱縮膜保護(hù)方形鋰離子電池存在密封不嚴(yán)、熱縮后易破碎、不耐機(jī)械沖擊等問題，本發(fā)明的目的是提供一種鋰離子電池金屬外殼絕緣保護(hù)層和其制作方法，該保護(hù)層包含雙層絕緣保護(hù)，第一層是氧化層，第二層是膠體絕緣層。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明的一種鋰離子電池金屬外殼絕緣保護(hù)層，外殼的開口部分f IOmm為氧化保護(hù)層，其余部分為氧化層，并在所述氧化保護(hù)層開口部分焊接封口后，外殼的外層涂上膠體絕緣層。作為本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述氧化層采用普通氧化或硬質(zhì)氧化。作為本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述膠體絕緣層采用噴涂或者浸涂或噴塑用聚氨酯膠水或聚乙烯膠水或塑料粒子固化所得。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明還提出一種制作鋰離子電池金屬外殼絕緣保護(hù)層的制作方法，包括如下步驟:
1)氧化前預(yù)處理，包括金屬殼體清洗和用耐腐蝕膠帶或石臘或膠水將殼體口部flOmm處進(jìn)行密封保護(hù)，然后采用普通氧化或硬質(zhì)氧化將金屬外殼其余部分進(jìn)行氧化處理形成氧化層；
2)在殼體口部焊接封口；3)將把已經(jīng)焊接封口之后的電池，用進(jìn)行膠體絕緣層的加工處理。作為本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述步驟I)中氧化前預(yù)處理可改為如下氧化后處理的方式:具體是先對(duì)殼體進(jìn)行氧化處理，使殼體整體有一個(gè)氧化層，再對(duì)殼體口部f IOmm處進(jìn)行去氧化層處理，處理方式為機(jī)械打磨或堿液腐蝕。作為本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述步驟3)中膠體絕緣層的加工處理方式為采用聚氨酯膠水或聚乙烯膠水或塑料粒子進(jìn)行噴涂或浸涂或噴塑固化所得。作為本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述噴涂或浸涂或噴塑之后進(jìn)行固化，固化溫度為IO0C 300°C，固化時(shí)間為ItTlOh。由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明的一種鋰離子電池金屬外殼絕緣保護(hù)層，能夠有效防止鋰離子電池金屬外殼帶電帶來的安全隱患，并提高電池外殼導(dǎo)熱特性和耐壓性，其制作方法簡(jiǎn)單。


圖1-A為未處理前方形金屬殼體；
圖1-B為圖1-A中A-A面的剖視圖2-A為本發(fā)明的方形金屬殼與氧化保護(hù)層；
圖2-B為圖2-A中A-A面的剖視圖3-A為本發(fā)明的方形金屬殼與氧化層、膠體絕緣層；
圖3-B為圖3-A中A-A面的剖視圖。圖號(hào)部分:
1、電池殼體
2、氧化層(殼體口部fIOmm處內(nèi)外需保護(hù)處理)
3、膠體絕緣層(除4部位以外部分)
4、電池極柱
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1、3所示，本發(fā)明的一種鋰離子電池金屬外殼絕緣保護(hù)層，外殼I的開口部分f IOmm為氧化保護(hù)層，其余部分為氧化層2，并在該氧化保護(hù)層開口部分焊接封口后，外殼的外層涂上膠體絕緣層3。制作該鋰離子電池金屬外殼絕緣保護(hù)層的制作方法，包括如下步驟:
I)氧化前預(yù)處理，包括金屬殼體清洗和用耐腐蝕膠帶或石臘或膠水將殼體口部flOmm處進(jìn)行密封保護(hù)，然后采用普通氧化或硬質(zhì)氧化將金屬外殼其余部分進(jìn)行氧化處理形成氧化層2 ;或采用如下氧化后處理的方式:具體是先對(duì)殼體進(jìn)行氧化處理，使殼體整體有一個(gè)氧化層2，再對(duì)殼體口部f IOmm處進(jìn)行去氧化層處理，處理方式為機(jī)械打磨或堿液腐蝕。2 )在殼體口部焊接封口 ；
3)將把已經(jīng)焊接封口之后的電池，進(jìn)行膠體絕緣層3的加工處理。本發(fā)明中膠體絕緣層3采用噴涂或浸涂或噴塑用聚氨酯膠水或聚乙烯膠水或塑料粒子固化所得。
本發(fā)明中的氧化層2，通過該絕緣保護(hù)層可以防止電池之間短路，保護(hù)電池在低壓下的安全性。該氧化層2采用普通氧化或者硬質(zhì)氧化處理，把金屬殼體氧化出一定厚度的絕緣層。為了保證氧化之后殼體與殼蓋的焊接效果，有兩種方式處理:一種是在氧化前預(yù)處理，包括金屬殼體清洗和殼體口部防護(hù)，防護(hù)措施為耐腐蝕膠帶、石蠟、或膠水；一種是氧化后處理，具體是先對(duì)殼體進(jìn)行氧化處理，是殼體整體有一個(gè)氧化層，再對(duì)殼體口部進(jìn)行去氧化層處理，處理方式為機(jī)械打磨，或堿液腐蝕。 本發(fā)明中的膠體絕緣層3，通過該絕緣保護(hù)層可以保護(hù)電池成組后由電池包絕緣失效導(dǎo)致的高壓沖擊。該膠體絕緣層是采用聚氨酯材料或其他阻燃絕緣塑料。具體加工方式有兩種:一種是把已經(jīng)焊接封口之后結(jié)束的電池，用涂覆的方式，可以是噴涂，也可以是浸涂，涂覆之后采用常溫或低溫固化，固化溫度為10°c 30(TC，固化時(shí)間為ItTlOh ;另外一種是采用聚氨酯等塑料粒子，涂覆方式為噴塑。圖1未處理前現(xiàn)行方形電池金屬殼體。圖2為本發(fā)明的方形金屬外殼與氧化層。把清洗干凈的金屬外殼開口處，采用耐腐蝕膠帶、或膠水、或石蠟保護(hù)起來，然后采用普通氧化，氧化層厚度5unT25um，或硬質(zhì)硬質(zhì)氧化，氧化層厚度20ιιπΓ80ιιπι。氧化層厚度可根據(jù)實(shí)際電池包電壓做調(diào)整，氧化結(jié)束后，去掉開口處保護(hù)裝置，并清洗干凈，以方便以后電池生產(chǎn)焊接流程。圖3為本發(fā)明的方形金屬外殼與氧化層、膠體絕緣層。把已經(jīng)焊接封口之后的電池涂一層膠體，所用膠水為聚氨酯膠水或聚乙烯膠水，涂覆的方式為噴涂或浸涂；或采用聚氨酯等塑料粒子，涂覆方式為噴塑。涂覆之后采用常溫或低溫固化，固化溫度為IO0C 200°C，固化時(shí)間為lh 10h。但是，上述的具體實(shí)施方式
只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對(duì)本專利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均 落入本專利包括的范圍。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池金屬外殼絕緣保護(hù)層，其特征在于:外殼的開口部分f IOmm為氧化保護(hù)層，其余部分為氧化層，并在所述氧化保護(hù)層開口部分焊接封口后，外殼的外層涂上膠體絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣保護(hù)層，其特征在于:所述氧化層采用普通氧化或硬質(zhì)氧化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的絕緣保護(hù)層，其特征在于:所述膠體絕緣層采用噴涂或者浸涂或噴塑的方式用聚氨酯膠水或聚乙烯膠水或塑料粒子固化所得。
4.一種制作權(quán)利要求1中所述的鋰離子電池金屬外殼絕緣保護(hù)層的方法，包括如下步驟:氧化前預(yù)處理，包括金屬殼體清洗和用耐腐蝕膠帶或石臘或膠水將殼體口部flOmm處進(jìn)行密封保護(hù)，然后采用普通氧化或硬質(zhì)氧化將金屬外殼其余部分進(jìn)行氧化處理形成氧化層；在殼體口部焊接封口；將把已經(jīng)焊接封口之后的電池，進(jìn)行膠體絕緣層的加工處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:所述步驟I)中氧化前預(yù)處理可改為如下氧化后處理的方式:具體是先對(duì)殼體進(jìn)行氧化處理，使殼體整體有一個(gè)氧化層，再對(duì)殼體口部f IOmm處進(jìn)行去氧化層處理，處理方式為機(jī)械打磨或堿液腐蝕。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于:所述步驟3)中膠體絕緣層的加工處理方式為采用聚氨酯膠水或聚乙烯膠水或塑料粒子進(jìn)行噴涂或浸涂或噴塑的涂覆方式固化所得。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于:所述噴涂或浸涂或噴塑之后進(jìn)行固化，固化溫度為10°c 300°C，固化時(shí)間為lh 10h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池金屬外殼絕緣保護(hù)層和其制作方法，外殼的開口部分1~10mm為氧化保護(hù)層，其余部分為氧化層，并在氧化保護(hù)層開口部分焊接封口后，外殼的外層涂上膠體絕緣層。本發(fā)明能夠有效防止鋰離子電池金屬外殼帶電帶來的安全隱患，并提高電池外殼導(dǎo)熱特性。所述保護(hù)層采取了良好的絕緣措施，既可以在正常工作狀況下保證電池間絕緣，又可以在電池包發(fā)生漏電故障時(shí)保護(hù)電池免受高壓擊穿。
文檔編號(hào)B05D3/00GK103078067SQ201310014039
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者魏學(xué)哲, 朱維, 鄒勇, 趙太志, 張守華 申請(qǐng)人:上海恒動(dòng)汽車電池有限公司