[發明專利]具有防止燃燒的改善安全性的鋰離子電池

有效

• 申請號: 201580037980.5
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN107078232B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: D.J.庫恩茨;A.D.恩格利什;P.D.布羅澤斯;J.R.胡佛;D.L.維西奧利
• 申請（專利權）人: 科慕埃弗西有限公司
• 主分類號: H01M50/119
• 分類號: H01M50/119;H01M50/35;H01M50/375;H01M50/342;H01M50/383;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周齊宏;李炳愛

本發明提供了一種用于改進具有電化學活性區域及其外殼的鋰離子電池的方法，所述方法包括：在所述外殼內形成與所述電化學活性區域隔開的至少一個室，將燃燒減緩劑設置在所述室內，由此所述燃燒減緩劑不與所述電化學活性區域接觸，所述室為壓敏性和/或熱敏性的，由此當所述電化學活性區域過熱時，所述室裂開，允許所述燃燒減緩劑接觸所述電化學活性區域，以減緩所述電化學活性區域的燃燒，其中示例性燃燒減緩劑是包含液體含氟聚醚的組合物，并且呈壓敏性或熱敏性的所述室的示例將在所述室的所述構造材料中包含低熔點、不可燃的聚合物，例如聚乙烯醇。

相關專利申請的交叉引用

本專利申請要求于2014年7月14日提交的美國臨時申請No.62/024,117和于2014年10月7日提交的美國臨時申請No.62/060,749的權益，這些臨時申請全文以引用方式并入本文。

發明背景

發明領域

本發明涉及減緩鋰離子電池的燃燒。

相關技術描述

美國專利公布2014/0065461公開了用于減緩鋰離子電池的燃燒的氟化材料。所公開的氟化材料具有不同種類和不同形式(狀態)，即固體和半固體。公開了氟化材料相對于鋰離子電池的各種設置，包括其中使用多種氟化材料的設置。圖1、圖2、圖3、圖4、圖5a、圖5b和圖5c公開了電池罐外的設置，并且圖6公開了棱柱型鋰離子電池的金屬箔外殼內部含氟聚合物膜的設置。內部設置的優點在于：在更靠近鋰離子電池內的過熱源(其可導致燃燒)處提供燃燒減緩效應。

美國專利公布2011/0262783(轉讓給Tesla)公開了果凍卷構型中鋰離子電池的電化學活性區域內的中心銷的涂層，該涂層為膨脹型材料，任選地具有非膨脹型材料的覆蓋層。美國專利8,309,240公開了封裝在電化學惰性材料中的阻燃材料，然后將封裝的球體與電解質或與鋰離子電池的陽極層和/或陰極層混合。或者，阻燃材料被吸收到多孔芯軸(中心銷)的孔中并涂覆有封裝材料。因此，封裝的阻燃材料安裝在電池的電化學活性區域內。還公開了一種封裝材料，用于保持阻燃材料不與電解質和電極接觸直到出現過熱熔融該封裝材料，這時阻燃材料從封裝中釋放。

還需要額外方法和鋰離子電池構造以使得電池內具備阻燃劑以減緩燃燒。

發明內容

本發明提供了用于使電池內具備燃燒減緩劑以減緩其中燃燒的方法和鋰離子電池構造。

根據本發明的一個實施例提供了一種方法，包括改進具有電化學活性區域及其外殼的鋰離子電池，所述方法包括：在所述外殼內形成與所述電化學活性區域隔開的至少一個室，將燃燒減緩劑設置在所述室內，由此所述燃燒減緩劑不與所述電化學活性區域接觸，所述室為壓敏性和/或熱敏性的，由此當所述電化學活性區域過熱時，所述室裂開，允許所述燃燒減緩劑接觸所述電化學活性區域，以減緩所述電化學活性區域的燃燒。優選地，所述室包括提供所述室的熱和/或壓力敏感性的膜，由此當所述電化學活性區域過熱時，所述膜裂開。