电池箱体的制作方法

本实用新型属电池领域，更具体地说，本实用新型涉及一种具有理想安全性能和能量密度的电池箱体。

背景技术：

现有电池箱体通常采用金属或者复合材料制成，普遍存在刚性大而韧性不足的缺点。当遇到极端情况时，如外部撞击或内部电芯失控，电池箱体非常容易发生破裂。电池箱体受外部撞击破裂时，电池箱体容易密封失效，发生进水等意外，会引起内部短路等安全事故。内部电芯失控时，火焰通过裂缝窜出，点燃箱体或外部器件，容易引发安全事故。

为了改善电池箱体的安全性能，目前常用的解决办法是对电池箱体的整体或局部做加厚处理，或增加加强筋以提高其强度，但是，电池箱体重量的增加会导致电池系统能量密度下降。

有鉴于此，确有必要提供一种具有理想安全性能和能量密度的电池箱体。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：克服现有电池箱体存在的缺陷，提供一种具有理想安全性能和能量密度的电池箱体。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种电池箱体，其包括下箱体和活动连接于下箱体上的上盖，所述下箱体和/或上盖设有防护涂层，防护涂层由聚氨酯弹性体、聚氨酯聚脲杂合物弹性体、聚脲弹性体、聚碳酸酯、乙丙橡胶、硅树脂或聚醚酮制成。

作为本实用新型电池箱体的一种改进，所述防护涂层由Line-X XS-350喷涂聚脲弹性体、Line-X XS-100喷涂聚氨酯聚脲杂合物、诺曼克U-Repair 60NS喷涂聚氨酯弹性体制成。

作为本实用新型电池箱体的一种改进，所述防护涂层中含有炭黑、玻璃增强纤维、高岭土中的任意一种或几种，以进一步提高防护涂层的力学性能。

作为本实用新型电池箱体的一种改进，所述防护涂层的厚度为1.0～12.0mm。

作为本实用新型电池箱体的一种改进，所述防护涂层的厚度为1～3mm，在此范围厚度下，电池箱体重量增加较少，且已达到明显改善电池箱体抗冲击及形变韧性的效果。

作为本实用新型电池箱体的一种改进，所述下箱体和/或上盖由铸铝、钣金、玻璃增强纤维或碳纤维增强树脂制成。其中，选用玻璃纤维/碳纤维增强树脂材料时，可更加明显地降低下箱体和/或上盖的重量以提高重量能量密度，减少焊接以改善电池箱体的气密性，提高其耐腐蚀能力。

作为本实用新型电池箱体的一种改进，可以根据实际需要，在下箱体和/或上盖整体或局部位置设置防护涂层。例如，可以将防护涂层设置于电池箱体的下箱体和/或上盖的内表面和/或外表面、下箱体和/或上盖的顶角、下箱体与上盖之间相连接的折边及用于螺丝固定的孔洞位置等。

作为本实用新型电池箱体的一种改进，所述下箱体和/或上盖与防护涂层之间设有含硅氧烷偶联剂、改性聚丙烯混合物的底涂层，以提高箱体表面与防护涂层之间的结合力。

作为本实用新型电池箱体的一种改进，所述底涂层的厚度可以为0.03～0.3mm。底涂层可通过与基材形成化学键合及物理铆合以提高防护涂层与基材的粘接力；底涂层以完全覆盖待喷涂的表面为主，其厚度过薄时无足够的活性基团形成、造成微观局部未接触到底涂剂，容易导致防护涂层剥离强度下降；其厚度过厚时，由于底涂层本身力学性能一般，同样易导致防护涂层剥离强度下降。

作为本实用新型电池箱体的一种改进，所述防护涂层设置于下箱体和/或上盖的内表面和/或外表面。

与现有技术相比，本实用新型将防护涂层设于电池箱体的外表面时，防护涂层可吸收并分散撞击力，保护箱体不受破坏；将防护涂层设于电池箱体的内表面时，防护涂层可吸收并分散作用力，同时为箱体提供辅助支撑力、提高箱体韧性，降低箱体破坏的风险；将防护涂层设置于应力较集中、容易产生微裂纹的箱体顶角或折边等局部位置，可以起到分散作用力、防止局部破损带来的整体失效问题。本实用新型电池箱体在保证重量基本不增加、不明显影响电池系统能量密度的前提下，其耐冲击性及防爆性能均大大提高，安全性能显著增强。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型电池箱体及其有益效果进行详细说明。

图1为本实用新型电池箱体实施例1的结构示意图，其中，上盖的外表面整体设有防护涂层。

图2为本实用新型电池箱体实施例2的结构示意图，其中，上盖外表面的四个顶角及八条棱上设有防护涂层。

图3为本实用新型电池箱体中，设置于下箱体和/或上盖的防护涂层的剖面图。

图4为本实用新型电池箱体实施例3中，玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂片状模塑料(SMC)平板单面喷涂防护涂层前后三点弯曲性能对比图。

附图标记对照表：

10-防护涂层；20-底涂层；30-电池箱体；300-上盖；302-下箱体。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型，实施例的参数、比例等可因地制宜做出选择而对结果并无实质性影响。

实施例1

请参阅图1，本实用新型电池箱体30，其包括开口向上的下箱体302及设置在下箱体302顶部的上盖300，在电池箱体30的上盖300的外表面整体喷涂防护涂层10，该防护涂层10使用的喷涂材料为聚氨酯弹性体诺曼克U-Repair 60NS。防护涂层10的厚度为2mm。

实施例2

在喷涂前，用乐泰770进行电池箱体30的表面进行预处理，涂覆一层0.05mm厚的底涂层20，其余同实施例1。

实施例3

选用喷涂材料为聚氨酯聚脲杂合物弹性体Line-X XS-100，选用乐泰770对电池箱体30的上盖300的外表面进行预处理，涂覆一层厚度为0.05mm的底涂层20，其余同实施例1。

实施例4

请参阅图2，本实用新型电池箱体30，其包括开口向上的下箱体302及设置在下箱体302顶部的上盖300，电池箱体30的上盖300的四个顶角以及八条棱均喷涂有防护涂层10，该防护涂层10使用的喷涂材料为聚脲弹性体Line-X XS-350。在喷涂防护涂层10之前，先用乐泰770对待喷涂防护涂层10的位置的表面进行预处理，涂覆一层0.05mm厚的底涂层20。

对比例

未进行底涂预处理和喷涂防护涂层的电池箱体。

样品制备

基材选择：选用2.5mm的SMC样板(片状模塑料模压成型产品)，长200mm，宽100mm。

底涂预处理：用乐泰770对基材的表面进行预处理，涂覆一层0.05mm厚的底涂层20。

防护涂层10喷涂方法：在60℃的温度下将高分子树脂前驱体混合加热，喷涂的压力为15MPa，利用高压喷枪将高分子树脂均匀喷涂在底涂层20的表面，待5～10s固化成膜，即可形成防护涂层10。通过控制喷涂时间，设置防护涂层10的厚度为2mm，所得样品的防护涂层10剖面图请结合参阅图3。

采用上述方法制备实施例1～4的样品，并命名为样品1～样品4。

性能测试

将样品1～4与未喷涂防护涂层的同尺寸对照样品，同时进行跨距120mm三点弯曲性能测试，测试结果请参阅图4和表1。

表1实施例1～4SMC平板单面喷涂防护涂层样品与对照样品的三点弯曲性能对比

由图4和表1可见：

1)样品1～4的最大载荷明显提高，样品3比对照样品增加68.2％。

2)样品1～4最大载荷时中部挠度值均接近甚至高于30mm，明显高于对照样品最大载荷时的中部挠度21.8mm；

3)中部挠度50mm时，样品1～4载荷明显高于对照样品的16.3N，表明在此变形量下，样品1～4结构并未发生完全破坏，对照样品已明显破裂。

4)样品1和2对比可以发现，在喷涂防护涂层10前进行底涂层20预处理的样品，最大载荷、最大载荷的中部挠度值和中部挠度为50mm时的载荷都有所提高，这表明适当的底涂层20能够与基材形成化学键合及物理铆合，从而提高防护涂层10与基材的粘接力。

经性能测试表明喷涂防护涂层10的SMC样板的强度增加、韧性增强，抗变形、抗开裂能力明显提高，有效改善电池箱体30的防爆防冲击性能，降低电池箱体破坏的风险。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。