[發明專利]自平衡熱場的動力鋰離子電池單體及其制備方法

無效

• 申請號: 201310651904.6
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103647119A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 魏引利;王晨旭;張佳瑢;劉炎金
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源股份公司
• 主分類號: H01M10/617
• 分類號: H01M10/617;H01M10/625;H01M10/6569
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種自平衡熱場的動力鋰離子電池單體及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池作為新一代化學電源，已被應用于社會生活的各個方面，隨著汽車工業的快速發展以及由此引發的能源危機和環境問題，以電動汽車為代表的新能源汽車逐漸成為汽車產品未來發展的新趨勢，而鋰離子動力電池呢以其優越的電性能和比較優勢正成為新能源汽車的主流動力源。

眾所周知，溫度是影響電池使用性能及安全性能的重要因素，對于電池單體而言，充放電倍率越高其溫升就越快，而溫度對電池有著雙重影響：溫度越高電池內阻越小，相應電池的效率也就越高；與此同時，高溫會加速體系內的各種化學反應，尤其是可能使電池結構產生永久損害的有害反應的速率。再者電池溫度在-20℃時鋰離子電池的放電容量及能量只能達到常溫狀態下60％左右，溫度較低是同樣影響鋰離子電池性能及能量的發揮。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種自平衡熱場的動力鋰離子電池單體。

本發明要解決的另外一個技術問題是提供一種自平衡熱場的動力鋰離子電池單體的制備方法。

本發明要解決的還有一個技術問題是提供一種石蠟／碳鈦復合相變材料的制備方法。

對于自平衡熱場的動力鋰離子電池單體，本發明采用的技術方案是：自平衡熱場的動力鋰電池單體，包括電池外殼和電芯，電芯裝在電池外殼內，還包括相變材料；電池外殼的內腔大于電芯的體積，相變材料充填在電芯與電池外殼之間的空腔內并將電芯包圍。

作為優選，相變材料為石蠟／碳鈦復合相變材料或新戊四醇或十水硫酸鈉。

對于自平衡熱場的動力鋰電池單體的制備方法，本發明采用的技術方案是：包括以下步驟：

(1)把制作好的電芯裝入大于電芯外周的電池外殼中，再將相變材料裝入電池外殼，使相變材料充填在電芯與電池外殼之間并包圍在電芯的周圍；

(2)將電芯的正負極通過引線后固定在外殼上，密封后形成新的電池單體。

作為優選，上述相變材料為石蠟／碳鈦復合相變材料或新戊四醇或十水硫酸鈉。

對于石蠟／碳鈦復合相變材料的制備方法，本發明采用的技術方案是：所述石蠟／碳鈦復合相變材料由以下組分的重量百分比組成：

石蠟80～100％，余下為C／Ti復合材料；

所述C／Ti復合材料中C與Ti質量百分比為20～66％：100％；

并由以下方法制備得到：

先將石蠟高溫熔化，然后把研磨好的TiO₂和CNT按上述比例混合均勻后加入熔化好的石蠟中，再在55℃加熱裝置上告訴攪拌2h。

本發明的有益效果是：

以相變材料包圍在動力鋰離子電池單體周圍，使得電池溫升降低而得到控制，保證了電池性能及能量的正常發揮。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1是本發明自平衡熱場的動力鋰離子電池單體實施例1的結構示意圖。

圖中標記，1-電芯，2-正極，3-負極，4-相變材料，5-外殼，6-焊接，7-連接片。

具體實施方式

實施例1：

如圖1所示，一種自平衡熱場的動力鋰電池單體，由電池外殼5、電芯1和相變材料4組成。

電芯裝在電池外殼內，電池外殼的內腔大于電芯的體積，相變材料充填在電芯與電池外殼之間的空腔內并將電芯包圍。

本實施例所用的相變材料為石蠟／碳鈦復合相變材料。

自平衡熱場的動力鋰電池單體的制備方法，具體過程如下：

1)把制作好的電芯裝入外殼5中；

2)向外殼5中加入準備好的相變材料4；

3)通過焊接6把制作好電芯上的正負極引出；

4)通過連接片7把引出的正負極固定在外殼5上；

5)形成新的單體電池，外殼上對應的正極2和負極3。

上述石蠟／碳鈦復合相變材料由以下組分的重量百分比組成：

石蠟90％，余下為C／Ti復合材料；其中C／Ti復合材料中C與Ti的質量百分比為66％：100％。

石蠟／碳鈦復合相變材料制備方法如下：

先將石蠟高溫熔化，然后把研磨好的TiO₂和CNT按質量百分比為66％：100％混合均勻后加入熔化好的石蠟中，再在55℃加熱裝置上告訴攪拌2h。

電池溫升測試：

分別對本實施例自平衡熱場的動力鋰電池單體A和按正常封裝的動力鋰電池單體E進行測試對比。

測試方法：