[发明专利]一种防腐耐压的锂电池外壳及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池外壳，其具体涉及一种防腐耐压的锂电池外壳及其生产方 法。

背景技术

锂电池以其比能量高、安全性好、循环寿命长、环境友好等优点被广泛应用于电 子、通讯、电动工具、电动车辆、储能、航空航天等领域。锂离子电池包括电池外壳及电池外 壳内的正极、集流体、隔膜、电解液及负极，电池外壳主要用于保护电池内部电芯，防止外界 氧气及水分等与电池内部电极和电解液等材料接触。现有的大多数锂电池外壳采用钢壳、 铝壳等金属外壳、铝塑膜软包装外壳或者塑料外壳，但金属外壳重量大、耐腐蚀性和电绝缘 性不好；塑料外壳虽然重量轻、耐腐蚀性和电绝缘性好，但是由于电池外壳采用的材料为改 性高分子材料，这种高分子材料受高分子链段的移动性及分子链段的自由体积影响，其对 外部水分及氧气的阻隔性不好，从而使电池易产生鼓胀和电极腐蚀；铝塑膜软包装外壳虽 然阻隔性好但是不适于大容量动力锂电池。

发明内容

本发明的目的是提出一种防腐耐压的锂电池外壳及其生产方法，提供的电池外壳 具有优越的防腐性能，且其具有良好的耐撞击性和可靠的绝缘性。

为了解决上述问题，本发明提供防腐耐压的锂电池外壳采用了如下的技术方案：

一种防腐耐压的锂电池外壳，其特征在于：包括铝层、parylene层、硬防划层，所述的铝 层制作为电池外壳的主体部分，所述的铝层的外侧先镀parylene层然后涂覆硬防划层，所 述的铝层的内侧镀parylene层，所述的parylene层包含C型parylene层和N型parylene层， 以及两者的复合层，所述的parylene层包含聚对二甲苯和一氯代聚对二甲苯，所述的C型 parylene层的厚度为20-40μm，所述的N型parylene层的厚度为20-40μm，所述的C型 parylene层和N型parylene层的总厚度为55μm。

上述一种防腐耐压的锂电池外壳的生产方法如下：

第一步：表面预处理：首先对工件的各个表面进行喷砂预处理，对工件的表面进行抛 光、去毛刺，避免后期镀膜出现不均匀的现象，验收合格后，进行下一步处理；

第二步：清洗，活化：将上一步预处理后的工件进行清洗后进行脱水处理，然后进行烘 干，对工件表面的油污和其它杂质清洗干净；然后将烘干后的工件表面使用偶联剂作为活 化剂进行活化处理；验收合格后，进行下一步处理；

第三步：掩膜：将上一步处理后的工件待处理面贴胶带处理或者涂覆适量的胶处理，静 置0.5-1小时后，检查是否有漏掩及错掩现象，不良品用箭头贴标示后放到不良品盒中待处 理；

第四步：镀膜：采用气相沉积法为工件镀Parylene膜，Parylene原料在130℃～ 140℃，小于100Pa条件下蒸发；在真空度为10^-2-10²Pa的真空室里进行沉积，沉积速率 0.1-2μm/h；剩余气体通过冷阱回收；

第五步：使用溶胶凝胶法涂覆硬防划层：使用溶胶凝胶法在Parylene膜外表面涂覆5- 10μmSiO₂层，所述的溶胶凝胶法涂覆硬防划层工艺为：首先，将处理剂用水、异丙醇、丁基乙 二醇等醇稀释；然后，将稀释后的处理剂与粘接剂、助剂tego-wet280和丙烯酸树脂复配；接 着，通过喷涂、浸渍，刷涂等方式涂覆在铝壳表面；最后室温干燥至少20分钟后，150~220度 条件下烘烤形成完全交联状态，保持膜厚在0.5~50μm之间；

第六步：去掩膜：将第三步中掩膜撕去，所得的产品即可直接与其它的配件进行焊接组 装。

本发明的有益效果在于：提供了一种防腐耐压的锂电池外壳其具有优越的防电解 液腐蚀性能，且具有良好的耐撞击性和可靠的绝缘性。因其铝外壳的壳壁内外表面均镀有 parylene的C层和N层，且在parylene层外层涂覆了硬防划层，如此则没有金属裸露在锂电 池外壳壳壁的表面上，增强了锂电池外壳的绝缘可靠性和耐腐蚀性，并进一步提高了锂电 池外壳的阻隔性，显著提高了锂电池的使用寿命，降低了锂电池使用过程中的鼓胀、容量衰 减等异常事故概率；同时由于硬防划层的阻挡，减小了电池发生挤压及表面划擦后电池外 壳的破裂面积，保证了使用可靠性，减小电芯与外部氧气的接触面积，从而降低了大容量电 池发生燃烧的几率，提高锂电池的安全性。

附图说明