[實用新型]一種控制溫升的鋰離子單體電池

有效

• 申請號: 201520748042.3
• 申請日: 2015-09-24
• 公開（公告）號: CN204991880U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 宋韶靈;劉冬婭;李揚;牛磊;吳可;吳寧寧
• 申請（專利權）人: 中信國安盟固利動力科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/647;H01M10/653;H01M10/654;H01M10/6555;H01M10/659
• 代理公司: 北京市京大律師事務所 11321
• 代理人: 李光松

技術領域

本實用新型屬于鋰離子電池技術領域，具體涉及一種控制溫升的鋰離子單體電池。

背景技術

隨著科學技術的發展，鋰離子電池作為化學電源的新生代，應用于社會的各個領域。尤其是在汽車領域，由于石油能源危機的不斷上升以及燃油帶來的環境危害不斷惡化，使得新能源汽車的發展不斷加速。其中，電動車成為新能源汽車發展的方向之一。動力鋰離子電池則以其優越的電性能和對環境的友好性成為電動車的主要動力來源。

然而，影響鋰離子電池電化學性能和安全性能的一個重要誘因是電池的產熱。對于單體電池而言，產熱速率隨充放電倍率的增大而加快。電池產熱無法快速疏導排出，會導致其本身的溫度升高，進而使電池內部不可逆的副反應加快，使得電池的工作效率和性能減退，造成電池壽命的大幅度縮短。如果產熱速率過大，得不到有效釋放或控制就有可能會引發電池的熱失控，造成安全事故。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術的缺陷，提出一種可控制溫升的鋰離子單體電池。

一種可控制溫升的鋰離子單體電池，包括電芯和吸熱片，所述吸熱片疊放在電芯外側，吸熱片裸露的箔材與正極集流體或負極集流體形成疊層，通過焊接固定在正極極耳或負極極耳上。

所述電芯是層疊或者卷繞式組裝的電芯。

所述電芯為單邊出極耳或者雙邊出極耳。

所述吸熱片為表面涂覆相變材料的銅箔或鋁箔。所使用的相變材料為含有石蠟、無機鹽類、脂肪酸類等其中的一種或多種相變物質的微膠囊。

所述吸熱片為以銅箔為基材的吸熱片，其裸露銅箔部分與電池負極集流體一起焊接在負極極耳上。

所述吸熱片為以鋁箔為基材的吸熱片，其裸露鋁箔部分與電池正極集流體一起焊接在正極極耳上。

一種可控制溫升的鋰離子單體電池的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備吸熱片：把相變材料粉末與粘合劑按比例混合制成漿料，相變材料占漿料質量比例的50％～98％，把混合后的漿料根據所需面積均勻涂布于銅箔或鋁箔，把涂布后的吸熱片沖切成需求尺寸備用。

(2)在電芯外側加蓋吸熱片。

(3)根據吸熱片基材的材質，使其與對應的極片集流體一起焊接在相應的耳上：以鋁箔為基材的吸熱片，其裸露鋁箔部分與電池正極集流體一起焊接在正極極耳上；以銅箔為基材的吸熱片，其裸露銅箔部分與電池負極集流體一起焊接在負極極耳上。

在電芯外側疊放吸熱片，并通過鋁塑膜或硬殼材料密封包裝，制成控制溫升的鋰離子單體電池。

本實用新型的有益效果：通過將涂覆有相變材料的箔材焊接固定在相應的極耳上，鋁箔和銅箔具有很高的導熱率，電芯產生的熱量能夠快速地通過箔材傳遞到涂覆在箔材表面的相變材料，并被相變材料吸收，相變材料能夠在其相轉變溫度吸收大量的熱量，進而有效控制鋰離子單體電池的溫升。

附圖說明

圖1是本實用新型(吸熱片的基材為鋁箔)的側視結構簡圖；

圖2是本實用新型(吸熱片的基材為鋁箔)的立體結構簡圖；

圖3是本實用新型(吸熱片的基材為銅箔)的側視結構簡圖；

圖4是本實用新型(吸熱片的基材為銅箔)的立體結構簡圖；

圖中，1為隔膜，2為負極，3為正極，4為負極集流體，5為正極集流體，6為電池電芯，7為負極極耳，8為正極極耳，9為相變材料。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。

實施例1

本實施案例所用的相變材料為芯材是石蠟的微膠囊粉末。

一種可控制溫升的鋰離子單體電池，包括電芯和吸熱片，所述吸熱片疊放在電芯外側，吸熱片裸露的箔材與正極集流體形成疊層，通過焊接固定在正極極耳上。所述電芯是層疊式組裝的電芯。所述吸熱片為表面涂覆相變材料的鋁箔。所述吸熱片為以鋁箔為基材的吸熱片，其裸露鋁箔部分與電池正極集流體一起焊接在正極極耳上。

以鋁箔為吸熱片基材的方形層疊單體電池(如圖1和圖2)的制備方法，具體過程如下：

1)把相變材料粉末45g與粘合劑5g按比例混合，加入溶劑制成漿料(相變材料占干料質量比例的90％)。

2)把混合后的漿料均勻涂覆于鋁箔的正反兩面；

3)把涂覆后的吸熱片沖切成需求尺寸，共需2片；

4)按“Z”字型疊片方式制得電芯6。

5)把吸熱片加蓋在制作好的電芯6的上下兩側；

6)用超聲焊機在電芯的正極集流體5和吸熱片裸露鋁箔上焊接正極極耳8，電芯的負極集流體4上焊接一個負極極耳7；