[發明專利]電池內短路的觸發方法

在審

• 申請號: 201711228705.9
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108134126A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 劉力碩;馮旭寧;盧蘭光;歐陽明高;杜玖玉
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/058;H01M10/44;G01R31/36
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 趙永輝

本發明提供的一種電池內短路的觸發方法包括提供電芯。所述電芯包括正極、負極以及隔膜。在所述電芯內部引入金屬粉末，獲得內部含金屬粉末的電芯。將所述內部含金屬粉末的電芯組裝成內部含金屬粉末的電池。對所述內部含金屬粉末的電池進行充放電循環誘導枝晶生長刺穿所述電芯內部的隔膜，從而觸發所述內部含金屬粉末的電池內短路。所述電池內短路的觸發方法通過在電池內部加入金屬粉末，利用循環充放電的方法誘導枝晶生長使其刺穿隔膜觸發電池內短路。所述電池內短路的觸發方法不需要破壞電池的機械結構，同時由內部引發，更好得模擬真實情況下的電池內短路。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，特別是涉及一種電池內短路的觸發方法。

背景技術

在環境污染和能源危機的壓力下，由于節能減排上的需求，混合動力汽車、純電動汽車以及燃料電池汽車越發受到人們的認可。其中，純電動汽車被認為是未來最有潛力的解決方案之一。動力電池是純電動汽車的唯一動力來源。目前，大多數純電動汽車都選用了鋰離子電池作為能量來源。然而，鋰離子動力電池存在一定的潛在安全問題，近年來頻發起火爆炸等安全性事故，對消費者的人身安全和財產安全造成威脅。

鋰離子電池的安全問題總是表現為電池的熱失控。鋰離子電池的熱失控可能由機械濫用(擠壓、針刺、振動等)、電濫用(過充過放、內外部短路等)以及熱濫用(高溫使用環境等)引發。內短路是電濫用觸發形式的一種，也是鋰離子動力電池熱失控事故中最常見的誘因之一。為了最大程度地模擬真實情況下的鋰離子電池內短路，可以通過改變鋰離子電池內部的結構觸發內短路。目前，傳統的鋰離子電池內短路觸發方法可以在鋰離子電池內部植入可控材料，或者制造隔膜缺孔通過擠壓引發內短路。然而，上述方法破壞了鋰離子電池的機械結構，對鋰離子電池材料造成的損傷遠遠超出實際內短路過程，無法真實模擬實際中最容易發生也最危險的自引發內短路。因此，傳統的鋰離子電池內短路觸發方法，仿真程度較低。

發明內容

基于此，有必要針對常見電池內短路觸發方法破壞電池機械結構的問題，提供一種不需要破壞電池的機械結構，仿真程度高，并能更好得模擬真實情況下的電池內短路觸發方法。

一種電池內短路的觸發方法包括：

S10，提供電芯，所述電芯包括正極極片、負極極片以及隔膜；

S20，在所述電芯內部引入金屬粉末，獲得內部含金屬粉末的電芯；

S30，將所述內部含金屬粉末的電芯組裝成內部含金屬粉末的電池；

S40，對所述內部含金屬粉末的電池進行充放電循環誘導枝晶生長刺穿所述電芯內部的隔膜，從而觸發所述內部含金屬粉末的電池內短路。

在其中一個實施例中，所述步驟S20包括：

S210，提供金屬粉末；

S220，拆解所述電芯；

S230，在拆解后的所述電芯內放入金屬粉末，以獲得所述內部含金屬粉末的電芯。

在其中一個實施例中，所述步驟S230中，所述金屬粉末放在所述正極極片與所述隔膜之間。

在其中一個實施例中，所述金屬粉末的顆粒直徑為10μm～500μm。

在其中一個實施例中，所述電芯通過對選定的電池進行拆解獲得。

在其中一個實施例中，所述步驟S30包括：

S310，提供電池外殼；

S320，將所述內部含金屬粉末的電芯放入所述電池外殼內；

S330，向所述電池外殼內注入適量的電解液；

S340，將所述電池外殼進行封裝，獲得所述內部含金屬粉末的電池。