一种复合电池壳体、复合电池壳体制备方法、复合电池及车辆与流程

    专利2026-02-04  2


    本发明涉及电池,具体而言,涉及一种复合电池壳体、复合电池壳体制备方法、复合电池及车辆。


    背景技术:

    1、锂离子电池在循环过程中,其电解液中的电解液添加剂的含量会逐渐减少,导致锂离子电池循环寿命衰减。

    2、而目前市面上的电池壳体普遍为整体性的铝壳结构,在完成封装的情况下不具备再次打开的条件,即无法对电解液添加剂进行二次补充。并且,受限于电解液含量以及各种成分在电解液中的溶解度的影响,一次性添加过多的电解液添加剂会导致电解液粘度过大,影响电池性能。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种复合电池壳体,其能够在电池的循环过程中向电解液逐步添加电解液添加剂,从而在不影响电池性能的前提下延长电池的循环寿命。

    2、本发明的另一目的在于提供一种复合电池壳体制备方法,其能够制备得到能够延长电池循环寿命的复合电池壳体。

    3、本发明的又一目的在于提供一种复合电池,其具有循环寿命更长的特点。

    4、本发明的再一目的在于提供一种车辆,其具有使用寿命更长的特点。

    5、本发明的实施例提供一种技术方案:

    6、一种复合电池壳体,包括依次层叠设置的外壳、复合夹层及内壳,所述复合夹层包括泡沫金属基体及填充于所述泡沫金属基体的孔隙内的多个添加剂胶囊,所述添加剂胶囊包括胶囊外壳及封装于所述胶囊外壳内的电解液添加剂,所述胶囊外壳被配置为在受挤压的情况下破裂,以释放所述电解液添加剂;

    7、所述内壳的内表面围成用于容置电解液的容置腔,且所述内壳贯穿设置有将所述容置腔与所述泡沫金属基体连通的过流孔。

    8、在可选的实施方式中,所述电解液添加剂包括二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、二氟双草酸磷酸锂及氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。

    9、在可选的实施方式中,所述胶囊外壳的材料为氟树脂和/或氟橡胶。

    10、在可选的实施方式中,所述添加剂胶囊填充于所述泡沫金属基体靠近所述内壳的一侧的孔隙内。

    11、在可选的实施方式中,所述复合夹层厚度处于0.3mm~3mm之间,和/或,

    12、所述外壳的厚度处于0.1mm~0.3mm之间,和/或,

    13、所述内壳的厚度处于0.1mm~0.3mm之间。

    14、在可选的实施方式中,所述复合夹层还包括填充于所述泡沫金属基体的孔隙内的相变填充物。

    15、在可选的实施方式中,所述相变填充物填充于所述泡沫金属基体靠近所述外壳的一侧的孔隙内。

    16、在可选的实施方式中,所述相变填充物由石蜡与膨胀石墨组成。

    17、本发明的实施例还提供一种复合电池壳体制备方法,用于制备前述的复合电池壳体,该制备方法包括:

    18、将外壳、泡沫金属基体及内壳依次层叠形成层叠结构;

    19、将添加剂胶囊填充于所述泡沫金属基体的孔隙内;

    20、封装所述层叠结构,得到复合电池壳体。

    21、在可选的实施方式中,所述添加剂胶囊包括胶囊外壳及封装于所述胶囊外壳内的电解液添加剂,所述胶囊外壳被配置为在受挤压的情况下破裂,以释放所述电解液添加剂。

    22、在可选的实施方式中,所述电解液添加剂包括二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、二氟双草酸磷酸锂及氟代碳酸乙烯酯中的至少一种,和/或,

    23、所述胶囊外壳的材料为氟树脂和/或氟橡胶。

    24、在可选的实施方式中,所述将添加剂胶囊填充于所述泡沫金属基体的孔隙内的步骤包括:

    25、将所述添加剂胶囊填充于所述泡沫金属基体靠近所述内壳的一侧的孔隙内。

    26、在可选的实施方式中,在所述封装所述层叠结构,得到复合电池壳体的步骤之前,所述制备方法还包括:

    27、将相变填充物填充于所述泡沫金属基体的孔隙内。

    28、在可选的实施方式中,所述将相变填充物填充于所述泡沫金属基体的孔隙内的步骤包括:

    29、将所述相变填充物填充于所述泡沫金属基体靠近所述外壳的一侧的孔隙内。

    30、本发明的实施例还提供一种复合电池,包括前述的复合电池壳体,所述复合电池壳体包括依次层叠设置的外壳、复合夹层及内壳,所述复合夹层包括泡沫金属基体及填充于所述泡沫金属基体的孔隙内的添加剂胶囊,所述添加剂胶囊包括胶囊外壳及封装于所述胶囊外壳内的电解液添加剂,所述胶囊外壳被配置为在受挤压的情况下破裂,以释放所述电解液添加剂;所述内壳的内表面围成用于容置电解液的容置腔,且所述内壳贯穿设置有将所述容置腔与所述泡沫金属基体连通的过流孔。

    31、本发明的实施例还提供一种车辆,包括前述的复合电池,所述复合电池包括前述的复合电池壳体,所述复合电池壳体包括依次层叠设置的外壳、复合夹层及内壳,所述复合夹层包括泡沫金属基体及填充于所述泡沫金属基体的孔隙内的添加剂胶囊,所述添加剂胶囊包括胶囊外壳及封装于所述胶囊外壳内的电解液添加剂,所述胶囊外壳被配置为在受挤压的情况下破裂,以释放所述电解液添加剂;所述内壳的内表面围成用于容置电解液的容置腔,且所述内壳贯穿设置有将所述容置腔与所述泡沫金属基体连通的过流孔。

    32、相比现有技术,本发明提供的复合电池壳体,在实际应用中,容置腔内的电解液通过过流孔流入泡沫金属基体,随着电池循环过程的进行,电池内部压力逐渐增大,内壳体挤压泡沫金属基体变形,从而将胶囊外壳挤破,释放电解液添加剂混入电解液。实际上添加剂胶囊的数量为多个,随着循环过程的进行,内壳体挤压泡沫金属基体的程度逐渐加剧,受挤压破裂的添加剂胶囊数量逐渐增加,从而实现在循环过程中对电解液添加剂的逐步添加,避免一次性添加过多而影响电池性能。因此,本发明提供的复合电池壳体的有益效果包括:能够在电池的循环过程中向电解液逐步添加电解液添加剂,实现在不影响电池性能的前提下延长电池的循环寿命。



    技术特征:

    1.一种复合电池壳体,其特征在于,包括依次层叠设置的外壳(110)、复合夹层(120)及内壳(130),所述复合夹层(120)包括泡沫金属基体(121)及填充于所述泡沫金属基体(121)的孔隙内的多个添加剂胶囊(122),所述添加剂胶囊(122)包括胶囊外壳(1222)及封装于所述胶囊外壳(1222)内的电解液添加剂(1223),所述胶囊外壳(1222)被配置为在受挤压的情况下破裂,以释放所述电解液添加剂(1223);

    2.根据权利要求1所述的复合电池壳体,其特征在于,所述电解液添加剂(1223)包括二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、二氟双草酸磷酸锂及氟代碳酸乙烯酯中的至少一种。

    3.根据权利要求1所述的复合电池壳体,其特征在于,所述胶囊外壳(1222)的材料为氟树脂和/或氟橡胶。

    4.根据权利要求1所述的复合电池壳体,其特征在于,所述添加剂胶囊(122)填充于所述泡沫金属基体(121)靠近所述内壳(130)的一侧的孔隙内。

    5.根据权利要求1所述的复合电池壳体,其特征在于,所述复合夹层(120)厚度处于0.3mm~3mm之间,和/或,

    6.根据权利要求1所述的复合电池壳体,其特征在于,所述复合夹层(120)还包括填充于所述泡沫金属基体(121)的孔隙内的相变填充物。

    7.根据权利要求6所述的复合电池壳体,其特征在于,所述相变填充物填充于所述泡沫金属基体(121)靠近所述外壳(110)的一侧的孔隙内。

    8.根据权利要求6所述的复合电池壳体,其特征在于,所述相变填充物由石蜡与膨胀石墨组成。

    9.一种复合电池壳体制备方法,其特征在于,包括:

    10.根据权利要求9所述的复合电池壳体制备方法,其特征在于,所述添加剂胶囊(122)包括胶囊外壳(1222)及封装于所述胶囊外壳(1222)内的电解液添加剂(1223),所述胶囊外壳(1222)被配置为在受挤压的情况下破裂,以释放所述电解液添加剂(1223)。

    11.根据权利要求10所述的复合电池壳体制备方法,其特征在于,所述电解液添加剂(1223)包括二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、二氟双草酸磷酸锂及氟代碳酸乙烯酯中的至少一种,和/或,

    12.根据权利要求9所述的复合电池壳体制备方法,其特征在于,所述将添加剂胶囊(122)填充于所述泡沫金属基体(121)的孔隙内的步骤包括:

    13.根据权利要求9所述的复合电池壳体制备方法,其特征在于,在所述封装所述层叠结构,得到复合电池壳体(100)的步骤之前,所述制备方法还包括:

    14.根据权利要求13所述的复合电池壳体制备方法,其特征在于,所述将相变填充物填充于所述泡沫金属基体(121)的孔隙内的步骤包括:

    15.一种复合电池,其特征在于,包括如权利要求1-8任一项所述的复合电池壳体(100)。

    16.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求15所述的复合电池。


    技术总结
    本发明公开了一种复合电池壳体、复合电池壳体制备方法、复合电池及车辆,涉及电池技术领域。该复合电池壳体包括依次层叠设置的外壳、复合夹层及内壳,复合夹层包括泡沫金属基体及填充于泡沫金属基体的孔隙内的添加剂胶囊,添加剂胶囊包括胶囊外壳及封装于胶囊外壳内的电解液添加剂,胶囊外壳被配置为在受挤压的情况下破裂,以释放电解液添加剂;内壳的内表面围成用于容置电解液的容置腔,且内壳贯穿设置有将容置腔与泡沫金属基体连通的过流孔。本发明提供的复合电池壳体能够在电池的循环过程中向电解液逐步添加电解液添加剂,实现在不影响电池性能的前提下延长电池的循环寿命。

    技术研发人员:闫晟睿,刘涛,王书洋,王业斌,高天一,翟喜民
    受保护的技术使用者:中国第一汽车股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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