CN111628119A - 一种高热稳定性电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高热稳定性电池，属于电池制造技术领域。所述高热稳定性电池包括壳体以及设于所述壳体内的电芯，所述电芯与所述壳体之间设置有热熔件，所述热熔件将所述电芯与所述壳体隔离，所述热熔件受热熔化后，所述电芯能与所述壳体接触形成短路。本发明在电池的电芯与壳体之间设置了热熔件，热熔件在低温下能将电芯与壳体绝缘隔离，在高温下热熔件熔化后，电芯能与壳体接触形成短路，这样使得电池电压在短时间内急速下降，使电池内部的能量得到有效释放，从而使电池具有更高的热稳定性，在高温下不容易发生起火和***。

Description

一种高热稳定性电池
技术领域
本发明涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种高热稳定性电池。
背景技术
随着电动汽车的普遍使用，对电池热安全提出越来越高的要求。目前，国标里对电池热稳定性的要求是130℃下搁置30分钟，电池不起火不***。但是，基于功能安全的考虑，最好能做到使电池在更高的温度以及更长的受热时间下也不发生起火和***。一般的电池只能满足在130℃下放置30分钟不起火不***的要求，但是却无法满足在更高温度(例如150℃以上)下放置更长时间(例如30分钟以上)也不发生起火和***。
因此，亟待提供一种能在高温下长时间放置也不发生起火和***的高热稳定性电池。
发明内容
本发明提供一种高热稳定性电池，以解决现有技术中电池在高温下容易发生起火和***，存在安全隐患的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种高热稳定性电池，包括壳体以及设于所述壳体内的电芯，所述电芯与所述壳体之间设置有热熔件，所述热熔件将所述电芯与所述壳体隔离，所述热熔件受热熔化后，所述电芯能与所述壳体接触形成短路。
在本发明一种可选的实施方式中，所述热熔件为粘接件，所述粘接件通过粘附的方式设置在所述电芯与所述壳体之间。
在本发明一种可选的实施方式中，所述粘接件为胶纸、胶带或胶布。
在本发明一种可选的实施方式中，所述粘接件包括基材层以及粘接层，所述基材层为绝缘材质，所述粘接层为导电材质。在本发明一种可选的实施方式中，所述粘接件粘附于所述壳体上或所述电芯上。
在本发明一种可选的实施方式中，所述热熔件的熔点为90℃～130℃。
在本发明一种可选的实施方式中，所述热熔件的熔点为100℃～120℃。
在本发明一种可选的实施方式中，所述电芯使用集流体收尾，且所述集流体与所述壳体所带电的极性相反。
在本发明一种可选的实施方式中，所述集流体为铝箔或铜箔。
在本发明一种可选的实施方式中，所述热熔件的厚度小于所述壳体与所述电芯之间的间隙。
本发明的有益效果为：在电池的电芯与壳体之间设置了热熔件，热熔件在低温下能将电芯与壳体绝缘隔离，在高温下热熔件熔化后，电芯能与壳体接触形成短路，这样使得电池电压在短时间内急速下降，一般在一分钟内即可下降，使电池内部的能量得到有效释放，从而使电池具有更高的热稳定性，在高温下不容易发生起火和***。
附图说明
图1是本发明实施例中高热稳定性电池的截面结构示意图；
图2是本发明实施例中高热稳定性电池的分解结构示意图。
图中：
100、高热稳定性电池；10、电芯；20、热熔件；30、壳体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明提供一种高热稳定性电池，图1是本发明实施例中高热稳定性电池的截面结构示意图，图2是本发明实施例中高热稳定性电池的分解结构示意图，请结合图1和图2，高热稳定性电池100包括电芯10、热熔件20和壳体30。电芯10设于壳体30内，电芯10与壳体30之间设置有热熔件20，热熔件20将电芯10与壳体30绝缘隔离，当高热稳定性电池100处于高温环境中时，热熔件20受热熔化，电芯10能与壳体30接触形成短路，此时类似于电池发生了外部短路，且短路接触面积大，整个壳体30的面积均是短路接触面积，使得电池电压会急速下降，一般在在1分钟内即可下降至较低值，使电池内部的能量得到有效释放，从而避免电池发生起火和***，使电池具有更高的热稳定性，提升电池的安全性能。
热熔件20融化后，电芯10与壳体30之间的导电可以仅靠电芯10与壳体30的接触，也可以将热熔件20的结构设置为受热融化后具有导电性能，这样在热熔件20融化后，还可以为电芯10与壳体30导电，加速短路时间，提升电池电压下降的速度，提升高热稳定性电池100的安全性能。
在一种实施方式中，热熔件20为粘接件，粘接件通过粘附的方式设置在电芯10与壳体30之间，粘接件例如可以是为胶纸、胶带或胶布等。粘接件具有粘附功能，选用粘接件作为热熔件20便于将热熔件20设置在电芯10与壳体30之间，例如将热熔件20粘附在电芯10上或壳体30上。由于粘接件本身就具有粘附功能，本身可现实粘附，无需另外涂覆胶水或设置其它粘接件。装配时，可以先将热熔件20粘附在电芯10表面，再将粘有热熔件20的电芯10装入壳体30中，或者先将热熔件20粘附在壳体30的内壁上，再将电芯10装入壳体30中。
在一种实施方式中，粘接件包括基材层以及粘接层，基材层为绝缘材质，粘接层为导电材质，常温下基材层为固态，这样在粘接件没有熔化时基材层可起到绝缘作用，将电芯10与壳体30绝缘隔离，当粘接件处于高温下熔化时，基材层熔化，而粘接件的粘接层为导电材质，可以起到导电作用，使电芯10与壳体30之间通电，实现短路，以使电池电压下降，使电池内部的能量得到释放，避免电池发生起火和***。
在一种实施方式中，粘接件为胶纸，胶纸20为耐高温型，胶纸20的基材层的材质可以为丙烯酸、聚氧脂、硅胶、聚硫中的一种或多种，组分比例为0～1，可以理解的是，当胶纸20仅包含一种材质的时候，该材质的组分比例为1，当胶纸20由多种材质构成时，每种材质的组分比例都小于1。胶纸20的粘接层为胶水。
热熔件20的熔点为90℃～130℃，较佳的为100℃～120℃，具体可根据需要选择合适熔点的热熔件20。在当电池处于高温下例如150℃下时，热熔件20达到熔点熔化，使电芯10与壳体30接触短路，释放电池的能量，避免电池发生起火和***，提升了电池的热稳定性。本发明的高热稳定性电池100能在150℃的高温下放置较长时间而不发生起火和***，大大提升了电池的安全性能。
较佳的，热熔件20的厚度大于壳体30与电芯10之间的间隙，也就是说，热熔件20在壳体30与电芯10之间呈挤压状态，热熔件20与壳体30或电芯10之间均没有空隙，这样能较好的保证热熔件20熔化后，电芯10与壳体30直接接触导电，实现短路。在一种实施方式中，热熔件20为胶纸，胶纸的厚度为0.01mm～10mm。
本发明中，电芯10使用集流体收尾，且集流体与壳体30所带电的极性相反。电池的集流体，一般为铝箔或铜箔，铝箔为正极所用的集流体，铜箔为负极所用的集流体。将正极浆料和负极浆料分别涂覆在电池正极的铝箔及电池负极的铜箔上，组成正极电极和负极电极。电池中的电芯10收尾一般有两种形式，一种是隔膜收尾，也就是电芯10最外面是隔膜，将隔膜包覆在电芯10最外面，另外一种是集流体收尾，集流体也就是铝箔或铜箔，将铝箔或铜箔包覆在电芯10最外面。使用集流体收尾的话，由于铜箔或者是铝箔是带电的，高温使得热熔件20熔化后，能使壳体30与集流体接触，形成短路，由于短路接触面积大(整个壳体30)，电池电压会急速下降，使电池内部的能量得到有效释放，从而使电池具有更高的热稳定性，能通过热稳定性(加热)测试。另外收尾的集流体与壳体30所带电的极性相反，这样才能形成短路，例如若电池的正极与壳体30连接在一起，那么电芯10则使用负极集流体收尾的方式，也就使用铜箔收尾；若电池的负极与壳体30连接在一起，那么电芯10则使用正极集流体收尾的方式，也就使用铝箔收尾。如果电芯10使用隔膜收尾，由于隔膜的熔化温度高于热熔件20，热熔件20熔化后，隔膜未熔化，无法达到形成短路的目的。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种高热稳定性电池，其特征在于，包括壳体(30)以及设于所述壳体(30)内的电芯(10)，所述电芯(10)与所述壳体(30)之间设置有热熔件(20)，所述热熔件(20)将所述电芯(10)与所述壳体(30)隔离，所述热熔件(20)受热熔化后，所述电芯(10)能与所述壳体(30)接触形成短路。
2.根据权利要求1所述的高热稳定性电池，其特征在于，所述热熔件(20)为粘接件，所述粘接件通过粘附的方式设置在所述电芯(10)与所述壳体(30)之间。
3.根据权利要求2所述的高热稳定性电池，其特征在于，所述粘接件为胶纸、胶带或胶布。
4.根据权利要求2所述的高热稳定性电池，其特征在于，所述粘接件包括基材层以及粘接层，所述基材层为绝缘材质，所述粘接层为导电材质。
5.根据权利要求2所述的高热稳定性电池，其特征在于，所述粘接件粘附于所述壳体(30)上或所述电芯(10)上。
6.根据权利要求1所述的高热稳定性电池，其特征在于，所述热熔件(20)的熔点为90℃～130℃。
7.根据权利要求1所述的高热稳定性电池，其特征在于，所述热熔件(20)的熔点为100℃～120℃。
8.根据权利要求1所述的高热稳定性电池，其特征在于，所述电芯(10)使用集流体收尾，且所述集流体与所述壳体(30)所带电的极性相反。
9.根据权利要求8所述的高热稳定性电池，其特征在于，所述集流体为铝箔或铜箔。
10.根据权利要求1所述的高热稳定性电池，其特征在于，所述热熔件(20)的厚度大于所述壳体(30)与所述电芯(10)之间的间隙。
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