[实用新型]用电设备和发电设备

说明书

本实用新型属于发电设备和用电设备领域，其包含有软包电池，该电池的包装材料包括铝层和内表面的塑料层，塑料层仅复合于铝层的内侧，内侧塑料层为热塑性树脂薄膜；其中，铝层有芯材皮材，芯材为纯铝或铝铁铝合金，外侧皮材为铝锌铝合金。本实用新型的发电设备和用电设备具有高效的降温方式，并且显著改善电池外壳的抗蚀、特别是抗点蚀能力。

技术领域

本实用新型涉及具有软包电池热控制装置的用电设备或发电设备，特别涉及具有可浸泡于冷却水中的软包电池热控制装置的车用动力电池领域和储能电池领域。

背景技术

热管理技术是软包动力电池的核心技术之一，现有技术中也开始有浸泡式水冷的研究，其冷却效率相比以前的非接触式水冷可显著提高，然而，铝塑膜的长期耐蚀性仍然是需要解决的问题。现有技术中软包电池包装用的铝塑膜通常采用8系铝合金铝箔，这种铝箔退火后为软质铝箔，冲深成型性好。若采用3系铝合金铝箔，其抗面腐蚀性可有一定改善。目前电池包装材料主要考虑的是耐电解质腐蚀性，主要技术方案是在包装材料朝向电解质的一侧通过物理或化学方式改性形成耐腐蚀层，其作用是防止电解质腐蚀铝箔内表面而导致铝塑膜层间剥离。现有铝塑膜最外层基本上都含有聚酰胺等保护用塑料膜。

实用新型内容

基于当前大容量电池热管理问题仍然是制约行业发展的瓶颈问题，本实用新型从软包电池冷却的需求出发，为了获得更高的电池冷却性能，本实用新型大胆采用将软包电池直接浸泡于冷却水中的冷却方案。然而，经过深入研究和长期测试后才发现，现有电池包装材料不能适应这种浸泡式水冷要求，现有软包电池包装用铝塑膜中最外侧尼龙保护层抗乙二醇防冻液腐蚀性能差，作为阻水层的铝箔为铝铁合金，其机械强度和抗乙二醇防冻液腐蚀性能（特别是抗点蚀性能）也较差，即使其采用传统的技术手段（如铝箔表面做防腐涂层处理）也容易出现点腐蚀，故现有铝塑膜不能满足长期的浸泡式水冷系统要求。为了克服上述缺陷，本实用新型创造性地提供如下新的电池冷却系统方案和电池包装材料方案，以解决上述系列技术问题并满足新能源车用或储能用等大容量电池系统的热管理需求。

在兼顾铝塑膜铝箔成型能力前提下，同时针对现有技术中用于包装电池（battery）的铝塑膜耐车用防冻冷却液（简称防冻液，其主要成分为乙二醇和水）或耐冷却水的抗腐蚀性能不足的缺陷，即容易被腐蚀穿孔的缺陷，本实用新型特提供一种可用于锂离子二次电池包装用铝塑复合膜（以下简称铝塑膜），其具有更高的耐冷却液腐蚀能力。

现有铝塑膜中的单层铝合金抗蚀性不足，特别是抗点蚀性能较差。为了改善铝塑膜中铝箔在冷却水中的腐蚀形态、防止点蚀发生，本实用新型优选提供具有牺牲阳极功能的复合层铝箔作为铝塑膜中铝箔。进一步的，在改善腐蚀形态的基础上，本实用新型更优选提供具有较好变形能力的复合层铝箔作为铝塑膜中铝箔。

本实用新型第一个方面是提供一种由金属塑料复合薄膜形成的电池、优选为软包电池用包装材料（优选为铝塑膜），包括金属箔层（优选为铝箔层）和复合于金属箔层（优选为铝箔层）内表面的塑料层。

本实用新型第二个方面是提供一种软包电池，包含有电极材料和电解质以及外部包裹用的上述的金属塑料复合薄膜（优选为铝塑膜），所述金属箔层（优选为铝箔层）内表面的塑料层将电解质与金属箔层（优选为铝塑膜）隔离。优选地，所述电解质包含有六氟磷酸锂和/或四氟硼酸锂（LiBF₄）。

本实用新型第三个方面是提供一种电池热控制装置，优选为软包电池热控制装置，包含有上述的软包电池。该软包电池可采用耐冷却液浸泡腐蚀的上述的铝塑膜包装之后，可以将该软包电池浸泡在冷却液（如防冻冷却液）中，优选地，所述由金属塑料复合薄膜形成的电池用包装材料浸泡在所述冷却液中，更优选地，所述金属箔层（优选为铝箔层）浸泡在所述冷却液中，从而金属箔层可以直接与冷却液进行热交换。这样电池的换热效果更好，且电池上下左右各处的温度更均匀。

本实用新型第四个方面是提供一种采用热控制装置冷却电池单元的方法。