[实用新型]锂电池的塑料金属复合外壳

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锂电池外壳，尤其是一种大容量动力型聚合物锂电池的塑料金属复合外壳，该动力型锂电池可以用于各种大容量高功率移动设备，例如电动自行车、电动摩托车、电动轿车、电动大巴、电动游艇、卫星通讯机、无人驾驶飞机、火箭发射器和潜艇用通讯电源等等。 

背景技术

现有技术的大容量动力型锂电池外壳有如下几种形式： 

金属外壳：例如不锈钢壳或者是铝壳。其缺点是①重量较大，影响电池的重量能量密度；②电池盖板在激光密封焊接时，成品率较低，报废率较高，尤其是铝壳电池，在激光密封焊接时，发生炸火、爆点等现象较多，较高的电池报废率增大了材料成本和生产成本；③金属外壳的电绝缘较为复杂和困难，外套的绝缘塑料膜，在电动车的复杂路况下容易受到损坏，导致多级串联的电池组在高电压端漏电；④金属外壳较为刚性和坚硬，特别是不锈钢外壳，电池发生爆炸时，安全阀来不及打开时，电池爆炸的威力巨大，金属外壳犹如弹片一样对人身和物品造成伤害，电池安全性较差。

塑料壳：例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（ABS）或者聚丙烯塑料（PP）等外壳。若用ABS塑料制成锂电池外壳，由于其密度很小，只有1.05g/cm³，无法阻挡水分子对于电池壳壁的穿透。在水系电解质的铅酸电池中使用是合适的，在非水系的锂电池中使用时，当水分子穿透和扩散进入到无水电解质中时，其中的六氟磷酸锂LiPF₆将与水发生化学反应，产生氢氟酸和氢气，导致电池鼓胀和电极腐蚀。 

PP聚丙烯塑料的材料密度也很小，只有0.1g/cm³，即使是高密度的PP聚丙烯塑料，其密度也只有1.1g/cm³，无法阻挡水分子的穿透。当水分子穿透和扩散进入到锂电池的无水电解质中时，其中的六氟磷酸锂LiPF₆将与水发生化学反应，产生氢氟酸和氢气，导致电池鼓胀和电极腐蚀。事实上，与金属相比，几乎所有塑料材料的密度都较小，使用塑料作为锂电池外壳，水分子的穿透导致锂电池的鼓胀只是时间长和短的问题。 

另外，采用塑料外壳，还有电磁干扰的问题。锂离子电池是一个电阻、电容和电感混合体，电池组工作时会对外产生电磁辐射，对电池组周围的电子线路产生很强的干扰效应。 

锂电池软包装外壳：现有锂电池软包装采用的铝塑料复合膜的厚度只有0.1-0.25毫 米，铝塑复合薄膜轻薄而且柔软，电池容易发生鼓胀和变形。另一方面，柔软的铝塑复合薄膜没有机械强度，容易被刺破、划伤、挤裂或在其它外力作用下受到破坏，特别是大容量动力型锂电池的重量较大，电动车的使用路况复杂，铝塑复合薄膜更加容易破裂和损坏。此外电池用铝塑料复合膜供货来源受到限制，需要从日本进口。全球只有二家日本公司有能力生产出锂电池用铝塑复合膜。尽管国内许多原材料供应商投入大量资源，进行许多研发和试制工作，但是，国产铝塑复合膜只能用于食品和医药包装袋，其品质无法到达锂电池外壳应用的工艺要求，各项技术指标与日本产品相差甚远。由于供应有限，进口铝塑复合膜的价格、质量、交货期等等许多因素无法控制。因此，铝塑复合膜用于大容量动力锂电池不是好的选择。 

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题是：提供一种新型锂电池的塑料金属复合外壳，以减轻壳体质量、降低成本，同时可以防止水分子穿透和电磁干扰，提高锂电池使用的安全性和耐用性，容易国产化。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种新型锂电池的塑料金属复合外壳，所述锂电池的塑料金属复合外壳包括塑胶材质的壳体，所述壳体的内表面上还附有金属层。 

进一步地，所述壳体包括壳身及盖和于壳身上且与壳身密封连接的盖板，壳身和盖板的内表面上均依附有金属层。 

进一步地，所述壳体上设有用于设置电极的电极孔和用于设置减压阀的减压阀孔或用于注入电解质的注液孔。 

进一步地，所述金属膜的厚度为0.05～0.5mm。 

进一步地，所述金属层是以镀膜、粘合或热压方式结合于壳体的内表面上。。 

进一步地，所述壳体的厚度为0.1～8mm。 

本实用新型实施例的有益效果是：本实施例的锂电池的塑料金属复合外壳由于采用塑料和金属的复合外壳，大幅降低了外壳的重量，节约了生产成本。