本发明涉及一种难点燃的电池壳体以及一种具有降低的可燃烧性的电池。此外,本发明还涉及一种用于制造难点燃的电池壳体的方法。
背景技术:
1、传统上,出于防腐蚀的原因,电池壳体涂覆有阴极电泳的浸涂漆(ktl)。该涂层具有有机基并且在大约180℃时焙烧到待保护的表面上。当前使用的尤其用于电动车的蓄电池可以在蓄电池内部产生本身加速的火灾。在这样的火灾中,蓄电池的温度强烈地升高。由于ktl的有机基,在此产生的热量可使电池壳体点燃。因此目前市场上的电池和电池壳体显示出高的可点燃性和高的可燃烧性。
技术实现思路
1、本发明的目的是,提供一种电池壳体以及一种具有降低的可燃烧性的电池。此外,本发明的目的是,提供一种用于制造电池壳体的方法,通过该方法可以制造阻燃的并且因此使用安全的电池壳体。
2、这些目的解决方案通过独立权利要求的特征来实现。从属权利要求具有有利的扩展方案作为内容。
3、因此,该目的通过电池壳体来实现,所述电池壳体包括至少一个金属板。本发明意义上的电池壳体是一种壳体,该壳体被构造用于容纳多个电池单体。电池单体在细节上不受限制,但是尤其是包括可再充电的电池单体,如其尤其是用于电动车。
4、电池壳体不限制形状和尺寸,但是包括至少一个金属板。有利地,电池壳体可以呈容器的形式构造,多个电池单体可以引入到该容器中,并且为此也可以包括两个或多个金属板。电池壳体被设置用于容纳多个电池单体并且保护所述电池单体免受机械作用。电池壳体同样被保护免受腐蚀,也就是通过以下方式,即所述至少一个金属板的表面被涂覆有阴极电泳的浸漆。
5、作为金属板例如可以使用钢板。
6、根据本发明,阴极电泳的浸漆被理解为一种漆,其如传统的那样通过阴极浸涂阴极电泳的浸涂漆被施加到金属表面上并且随后被焙烧,从而所有挥发性成分蒸发并且所述漆被焙烧到金属板的表面中。用于浸涂的阴极电泳的浸涂漆的成分的可能的化学反应通过焙烧过程完成,并且由阴极电泳的浸涂漆在焙烧之后获得的阴极电泳的浸漆的特征在于非常好的抑制腐蚀的或减少腐蚀的特性,其保护电池壳体的金属板并且引起电池壳体的长的使用寿命。在这些特性和组成中,根据本发明施加的阴极电泳的浸漆与传统的阴极电泳的浸漆几乎没有区别。
7、根据本发明,阴极电泳的浸漆包括至少一种阻燃涂料。阻燃涂料是现有技术已知的并且包括卤代涂料和无卤涂料。由于环境保护的原因,特别优选的是无卤涂料。在此,根据本发明可以组合使用一种或多种阻燃涂料。根据本发明使用的阻燃涂料的特征在于在浸漆的处理温度下良好的温度稳定性,但是在高于约700℃的温度情况下并且尤其在800℃至1000℃的情况下表现高的阻燃效果。
8、有利地,阻燃涂料已经引入到用于通过浸涂漆对金属板进行涂覆的阴极电泳的浸涂漆中并因此在施加和焙烧之后成为所获得的浸漆的固定组成部分,使得涂覆有该浸漆的金属板的特征在于高的阻燃特性,由此电池壳体是非常耐燃的。如果在电池壳体上存在多个金属板,则可以通过以下方式改善阻燃效果,即,所有金属板尤其不仅内表面而且外表面都利用具有阻燃涂料的阴极电泳的浸漆涂覆。
9、根据一种有利的扩展方案,金属板的外表面涂覆有阴极电泳的浸漆。这有效地防止可能的火灾的扩散并且由此改善电池壳体的用户安全性。
10、进一步有利的是,阴极电泳的浸漆包含另外的涂料,该另外的涂料具有关于阴极电泳的浸漆的总质量为1%(质量)、并且尤其是0.1%(质量)的最大含量。这意味着,给用于涂覆金属板并且在施加和焙烧后形成阴极电泳的浸漆的阴极电泳的浸涂漆除了加入阻燃涂料之外,优选不加入另外的涂料。
11、特别优选地,阻燃涂料是阴极电泳的浸漆中的唯一涂料。因此在阴极电泳的浸漆中除了一种或多种阻燃涂料之外的涂料的量基本上为0%(质量)。
12、为了延长和更好地控制阻燃效果,优选阻燃涂料以被封装的形式存在。通过封装也可以改善阴极电泳的浸漆的防腐作用。
13、可示例性使用的阻燃涂料选自次膦酸盐、聚磷酸铵、硼酸锌、磷酸三芳基酯、磷酸三聚氰胺、三氧化锑、氢氧化铝、氢氧化镁和磷酸三烷基酯。具有非常好的环境友好性的特别好的阻燃涂料是二乙基次膦酸铝。因此作为本文描述的电池壳体中的阻燃涂料,优选使用包括二乙基次膦酸铝的那种涂料。
14、用于电池壳体的阴极电泳的浸漆可以与传统的阴极浸漆一样地构造,并且为了产生持久的防腐蚀保护并且同样也产生持久的阻燃效果,优选包括至少一种交联树脂。树脂具体不受限制并且能够基于丙烯酸酯、聚氨酯、环氧化物等。同样可以包含另外的添加剂,例如填料或添加剂、如尤其是炭黑、硅酸铝和/或硅酸镁、铝和/或ph调节剂、催化剂、润湿剂等。
15、此外,根据本发明还描述一种电池,该电池包括如上所述构造的电池壳体。此外,电池尤其还包含一个或多个电池单体,该电池单体尤其是可再充电的。电池尤其被构造用于应用在电动车(e-auto)中。通过将根据本发明的电池壳体用于根据本发明的电池也提供具有高的阻燃特性并且因此具有非常好的用户安全性的电池。
16、此外,根据本发明还描述一种用于制造电池壳体的方法。电池壳体包括至少一个金属板。在此,该方法包括通过阴极电泳的浸涂漆对金属板的至少一个表面进行涂覆的步骤,其中,所述阴极电泳的浸涂漆包括至少一种阻燃涂料。另外的添加剂、如例如填料、如炭黑、硅酸铝和/或硅酸镁、ph调节剂、树脂或树脂前体、交联剂、催化剂;润湿剂、分散添加剂、溶剂等也可以包含在阴极电泳的浸涂漆中。此外,该方法包括焙烧阴极电泳的浸涂漆以将该浸涂漆稳定在金属表面上的步骤。优选地,电池壳体的所有金属板都利用阴极电泳的浸涂漆涂覆。这可以在金属板的内侧(朝向电池壳体的内部)和/或金属板的外侧(朝向电池壳体的周围环境)进行。在适合于将漆稳定在金属表面上的温度下进行焙烧。在化学交联反应的情况下,用于焙烧的温度可以特别是150℃到400℃并且尤其是170℃到250℃。
17、根据本发明使用的阻燃涂料的特征在于在浸涂漆的处理温度下、即也在高达400℃的焙烧温度下具有良好的温度稳定性。然而阻燃涂料在高于约700℃的温度下并且尤其在800℃至1000℃的温度范围(其中燃烧通常使得电池着火)内表现高阻燃效果。
18、针对根据本发明的电池壳体所描述的优点、有利的效果和扩展方案也应用于根据本发明的用于制造电池壳体的方法。此外,根据本发明的方法可以用于制造根据本发明的电池壳体。
19、根据一种另外的有利的扩展方案,阻燃涂料的总含量关于阴极电泳的浸涂漆的总质量为10%至20%(质量)并且尤其是12%至19%(质量)。进一步优选地,阻燃涂料在阴极电泳的浸涂漆中是唯一的涂料。这意味着,除了一种或多种阻燃涂料之外,没有另外的涂料加入到阴极电泳的浸涂漆中。因此阴极电泳的浸涂漆可以如传统的阴极电泳的浸涂漆那样构造,其中,然而通常使用的涂料被一种或多种阻燃涂料替代。
20、为了进一步降低可燃烧性,有利地将电池壳体的所有金属板的所有外表面都用阴极电泳的浸涂漆涂覆。
1.一种电池壳体(1),所述电池壳体包括至少一个金属板(2),其中,所述金属板(2)的至少一个表面被涂覆有阴极电泳的浸漆(4),其中,所述阴极电泳的浸漆(4)至少包括至少一种阻燃涂料(5)。
2.根据权利要求1所述的电池壳体(1),其中,所述金属板(2)的外表面涂覆有所述阴极电泳的浸漆(4)。
3.根据权利要求1或2所述的电池壳体(1),其中,所述阴极电泳的浸漆(4)包含另外的涂料,所述另外的涂料具有关于所述阴极电泳的浸漆(4)的总质量为1%(质量)、尤其是0.1%(质量)的最大含量。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电池壳体(1),其中,所述阻燃涂料(5)以被封装的形式存在。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电池壳体(1),其中,所述阻燃涂料(5)包括二乙基次膦酸铝。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电池壳体(1),其中,所述阴极电泳的浸漆(4)包括至少一种交联树脂。
7.一种电池,所述电池包括根据前述权利要求中任一项所述的电池壳体(1)。
8.一种用于制造电池壳体(1)的方法,所述电池壳体包括至少一个金属板(2),其中,通过阴极电泳的浸涂漆来涂覆所述金属板(2)的至少一个表面并且随后焙烧所述至少一个表面,其中,所述阴极电泳的浸涂漆包括至少一种阻燃涂料(5)。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述阻燃涂料(5)的总含量关于所述阴极电泳的浸涂漆的总质量为10%至20%(质量)、尤其是12%至19%(质量),并且其中,所述阻燃涂料(5)在所述阴极电泳的浸涂漆中是唯一的涂料。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其中,利用所述阴极电泳的浸涂漆对所述电池壳体(1)的所有金属板(2)的所有外表面进行涂覆。
