一种电池用非金属外壳及其制备方法

摘要

本发明涉及一种电池用非金属外壳及其制备方法。本发明属于电池技术领域。电池用非金属外壳，壳盖和壳体的基体材料采用玻璃纤维增强聚酰胺树脂；壳体由基体和安装支耳构成，基体与安装支耳的交接部位注塑有金属镶件，安装支耳部位采用倒圆角结构；壳盖和壳体为粘接成形结构。电池用非金属外壳的制备过程：1)制备金属镶件：机加工倒T字形金属镶件，金属镶件设有安装配合孔和注塑加强孔；2)壳盖和壳体注塑成型：选用玻璃纤维增强的聚酰胺树脂一次性注塑成型，壳盖和壳体粘接部位为双子口结构；3)壳盖和壳体粘接：用粘合剂和夹具将壳盖和壳体粘接在一起。本发明具有外壳重量轻、绝缘性好、强度高、密封好，加工工艺简便、稳定可靠等优点。

权利要求

1.电池用非金属外壳的制备方法，其特征是：电池用非金属外壳的制备过程包括以下工艺步骤：

1)制备金属镶件：机加工倒T字形金属镶件，金属镶件设有安装配合孔和注塑加强孔，安装配合孔和注塑加强孔均为通孔；安装配合孔的直径比壳体安装孔的直径大2-3mm，防止壳体注塑完成后金属裸露，保证壳体的绝缘性；注塑加强孔在壳体注塑时注塑料流入，保证壳体与金属镶件的结合度；

2)壳盖和壳体注塑成型：选用玻璃纤维增强的聚酰胺树脂，一次性注塑成型壳盖和壳体，壳盖和壳体粘接部位为双子口结构；壳体一次性注塑成带有步骤1制得的金属镶件，金属镶件注塑于壳体基体与安装支耳的交接部位；

3)壳盖和壳体粘接：电池内部部件装配完成后，用粘合剂和夹具将制成的壳盖和壳体粘接在一起，完成电池用非金属外壳的制备过程。

2.根据权利要求1所述的电池用非金属外壳的制备方法，其特征是：壳盖和壳体注塑成型时，选用均匀混入5％～15％玻璃纤维的聚酰胺树脂1010一次性注塑成型壳盖和壳体。

3.根据权利要求1或2所述的电池用非金属外壳的制备方法，其特征是：壳体注塑成型时，安装支耳部位采用倒圆角结构。

说明书

一种电池用非金属外壳及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于电池技术领域，特别是涉及一种电池用非金属外壳及其制备方法。

背景技术

[0002] 目前，由于电池具有比能量高，比功率大，可大电流放电，放电电压平稳，电压精度高，可靠性、安全性好等特点，被广泛应用于各领域。如：锌银贮备电池一般由电池组外壳、焊线插座、气体发生器、贮液器、组合极板组、电加热器等部件组成。其中，电池组外壳是容纳电池组内部部件的容器，是承受各种力学环境的主要结构件，也是接口安装(如插头插座、正负极输出端子等)和电池组安装固定(如安装支耳、安装导轨等)的主要结构件，同时也要具备防止电解液渗漏的功能等，因此，电池组外壳要具有一定的强度和良好的密封性能，并且尽量减轻重量，以满足锌银贮备电池苛刻环境力学条件和高比能量的要求。

[0003] 现有的如锌银贮备电池用外壳一般由金属材料(如铝合金和不锈钢)和非金属材料(如玻璃钢)制成。其中金属材料的外壳虽然强度较高，但重量较重、绝缘性和密封性较差，非金属材料的外壳目前由于材料和制作方法的限制，虽然绝缘性较好，但密封性和强度较差，重量也较重，严重影响锌银贮备电池的整体性能。

发明内容

[0004] 本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种电池用非金属外壳及其制备方法。

[0005] 本发明的目的之一是提供一种具备强度高、绝缘性好、密封性好和重量轻等特点的电池用非金属外壳。

[0006] 本发明电池用非金属外壳所采取的技术方案是：

[0007] 一种电池用非金属外壳，其特点是：电池用非金属外壳包括一次性注塑壳盖和壳体，壳盖和壳体的基体材料采用玻璃纤维增强聚酰胺树脂；壳体由基体和安装支耳构成，基体与安装支耳的交接部位注塑有金属镶件，安装支耳部位采用倒圆角结构；壳盖和壳体为粘接成形结构。

[0008] 本发明电池用非金属外壳还可以采用如下技术方案：

[0009] 所述的电池用非金属外壳，其特点是：金属镶件为倒T字形结构，金属镶件有安装配合孔和注塑加强孔，安装配合孔和注塑加强孔均为通孔结构；安装配合孔与壳体设有的安装孔相配合。

[0010] 所述的电池用非金属外壳，其特点是：安装配合孔的直径比壳体安装孔的直径大2-3mm；通孔直径为1-3mm。

[0011] 所述的电池用非金属外壳，其特点是：壳盖和壳体粘接部位为双子口结构。

[0012] 所述的电池用非金属外壳，其特点是：壳盖和壳体的基体材料采用5％～15％玻璃纤维增强的聚酰胺树脂1010。

[0013] 本发明的目的之二是提供一种具备工艺简便、性能稳定、产品强度高、绝缘性好、密封性好和重量轻等特点的电池用非金属外壳的制备方法。

[0014] 本发明电池用非金属外壳的制备方法所采取的技术方案是：

[0015] 一种电池用非金属外壳的制备方法，其特点是：电池用非金属外壳的制备过程包括以下工艺步骤：

[0016] 1)制备金属镶件：机加工倒T字形金属镶件，金属镶件设有安装配合孔和注塑加强孔，安装配合孔和注塑加强孔均为通孔；安装配合孔的直径比壳体安装孔的直径大2-3mm，防止壳体注塑完成后金属裸露，保证壳体的绝缘性；注塑加强孔在壳体注塑时注塑料流入，保证壳体与金属镶件的结合度；

[0017] 2)壳盖和壳体注塑成型：选用玻璃纤维增强的聚酰胺树脂，一次性注塑成型壳盖和壳体，壳盖和壳体粘接部位为双子口结构；壳体一次性注塑成带有步骤1制得的金属镶件，金属镶件注塑于壳体基体与安装支耳的交接部位；

[0018] 3)壳盖和壳体粘接：电池内部部件装配完成后，用粘合剂和夹具将制成的壳盖和壳体粘接在一起，完成电池用非金属外壳的制备过程。

[0019] 本发明电池用非金属外壳的制备方法还可以采用如下技术方案：

[0020] 所述的电池用非金属外壳的制备方法，其特点是：壳盖和壳体注塑成型时，选用均匀混入5％～15％玻璃纤维的聚酰胺树脂1010一次性注塑成型壳盖和壳体。

[0021] 所述的电池用非金属外壳的制备方法，其特点是：壳体注塑成型时，安装支耳部位采用倒圆角结构。

[0022] 本发明具有的优点和积极效果是：

[0023] 电池用非金属外壳及其制备方法由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下特点：

[0024] 1、本发明制备的外壳包括一次性注塑壳盖和壳体，基体材料均采用玻璃纤维增强聚酰胺树脂。由于基体材料为比重较小、绝缘性较好的玻璃纤维增强聚酰胺树脂，该外壳重量较轻、绝缘性较好、强度较高。

[0025] 2、本发明制备的一次性注塑壳体内部及安装支耳部位均采用了倒圆角的结构加强设计，提高了壳体本身及安装支耳部位的耐力学环境能力。

[0026] 3、本发明制备的一次性注塑壳体安装支耳部位增加了金属镶件，进一步提高了壳体安装支耳部位的耐力学环境能力。

[0027] 4、本发明制备的壳盖和壳体粘接部位均为双子口结构，使粘结工艺更为简便和可靠，提高了外壳的密封性能。

附图说明

[0028] 图1为锌银贮备电池用非金属外壳的主视剖面示意图；

[0029] 图2为图1中壳盖的主视剖面示意图；

[0030] 图3为图1中壳体的主视剖面示意图；

[0031] 图4为图1中壳体的俯视示意图；

[0032] 图5为图3中金属镶件的主视放大示意图。

[0033] 图中，1-壳盖，2-壳体，3-壳体基体，4-金属镶件，5-安装支耳，6-安装孔，7-安装配合孔，8-注塑加强孔，9-双子口，10-双子口，11-圆角，12-圆角，13-圆角。

具体实施方式

[0034] 为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

[0035] 参阅附图1至图5。

[0036] 实施例1

[0037] 一种锌银贮备电池用非金属外壳包括一次性注塑壳盖和壳体，壳盖和壳体的基体材料采用5％～15％玻璃纤维增强的聚酰胺树脂1010；壳体由基体和安装支耳构成，基体与安装支耳的交接部位注塑有金属镶件，安装支耳部位采用倒圆角结构；壳盖和壳体粘接部位为双子口结构，粘接成形。金属镶件为倒T字形结构，金属镶件有安装配合孔和注塑加强孔，安装配合孔和注塑加强孔均为通孔结构；安装配合孔与壳体设有的安装孔相配合。安装配合孔的直径比壳体安装孔的直径大2-3mm；通孔直径为2mm。

[0038] 实施例2

[0039] 一种锌银贮备电池使用非金属外壳的制备方法，制备过程包括以下工艺步骤：

[0040] 1)制备金属镶件：机加工倒T字形金属镶件，金属镶件设有安装配合孔和注塑加强孔，安装配合孔和注塑加强孔均为通孔；安装配合孔的直径比壳体安装孔的直径大2-3mm，防止壳体注塑完成后金属裸露，保证壳体的绝缘性；注塑加强孔在壳体注塑时注塑料流入，保证壳体与金属镶件的结合度；

[0041] 2)壳盖和壳体注塑成型：选用均匀混入5％～15％玻璃纤维的聚酰胺树脂1010，一次性注塑成型壳盖和壳体，壳盖和壳体粘接部位为双子口结构；壳体一次性注塑成带有步骤1制得的金属镶件，金属镶件注塑于壳体基体与安装支耳的交接部位；壳体注塑成型时，安装支耳部位采用倒圆角结构。

[0042] 3)壳盖和壳体粘接：电池内部部件装配完成后，用粘合剂和夹具将制成的壳盖和壳体粘接在一起，完成电池用非金属外壳的制备过程。

[0043] 本实施例的具体实施过程的具体步骤如下：

[0044] (1)选用45#钢，机加工出图4所示结构的金属镶件4，金属镶件有安装配合孔7和注塑加强孔8，均为通孔；安装配合孔的直径比壳体安装孔6的直径大2mm至3mm，防止壳体注塑完成后金属裸露，保证壳体的绝缘性；注塑加强孔8为多个直径为2mm左右的通孔，壳体注塑时注塑料流入，保证壳体与金属镶件的结合度。

[0045] (2)选用均匀混入5％～15％玻璃纤维的聚酰胺树脂1010，一次性注塑成图2所示的壳盖1；壳盖与壳体粘接部位为双子口结构。

[0046] (3)选用均匀混入5％～15％玻璃纤维的聚酰胺树脂1010，一次性注塑成带有过程(1)制成的金属镶件如图3、图4所示的壳体2；壳体的混入玻璃纤维的聚酰胺树脂1010材料作为壳体基体3，金属镶件注塑于壳体基体与安装支耳5的交接部位。

[0047] (4)电池内部部件装配完成后，用粘合剂和专用夹具将过程(2)制成的壳盖和过程(3)制成的壳体粘接在一起，完成图1所示本发明制备的新型锌银贮备电池用非金属外壳的制作过程。

[0048] 本发明制备的新型锌银贮备电池用非金属外壳的工作原理为：

[0049] 锌银贮备电池使用时首先通过外壳的安装支耳将电池固定，然后通过安装在外壳上的插座进行激活并向外输出电压；在锌银贮备电池的全寿命周期内，外壳应无机械损伤及结构松动现象。本发明制备的新型锌银贮备电池用非金属外壳使用比重较小、绝缘性较好的玻璃纤维增强聚酰胺树脂作为基体材料，在一次性注塑壳体内部及安装支耳部位均采用了倒圆角的结构加强设计，且在安装支耳部位增加了金属镶件，同时壳盖和壳体粘接部位均为双子口结构，使得外壳不仅重量较轻、绝缘性较好、而且提高了强度和密封性。

[0050] 本实施例具有所述的外壳重量较轻、绝缘性较好、强度较高、耐力学能力好、密封性能优，加工工艺简便、稳定可靠等积极效果。