[發明專利]一種電芯電連接的無焊接式接插件及含有該接插件的鋰離子電池

在審

• 申請號: 201911397763.3
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111180651A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 張雅;程騫;蔡毅;李晨
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M2/34
• 分類號: H01M2/34;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 張夢媚

本發明公開了一種電芯電連接的無焊接式接插件及鋰離子電池，其包括集流排，所述集流排卡接有連接板，所述連接板包括背板和間隔固設在背板一側的卡柱，相鄰卡柱之間形成用于與集流排進行卡接的凹槽；所述卡柱的外周或凹槽的內側壁上涂覆有一層熱分解材料層，所述熱分解材料層是由熱敏樹脂和改性材料復合而成；所述背板和卡柱均是由高導熱絕緣材料制成。本發明采用由集流排及與其相配合連接的連接板組成的電連接接插件，在常溫下具備一定的機械強度和良好的熱傳導能力。當發生短路時，涂覆于連接板上的熱分解材料層中的熱敏樹脂受熱會分解，使電芯極耳與連接片之間的預緊力消失，斷開電芯之間的連接，防止熱失控的發生，大大提高電池的安全性。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體涉及一種電芯電連接的無焊接式接插件及含有該接插件的鋰離子電池。

背景技術

在過去的二十年中，鋰離子電池已成為新能源汽車最重要的動力源。為了使其廣泛普及，在提高鋰離子電池性能的同時需要進一步降低其成本。另外，為了提高電動汽車的續航里程，行業內部還在不斷追求鋰離子電池具備更高的能量密度。

在電池包和模組設計中，電芯之間電連接的熔斷器設計一直都是一個難點，在單個電芯發生問題，例如微短路等，如果可以及時的切斷與該電芯的電連接，就可以防止該電芯進一步發生熱失控。但現在的電流熔斷器存在可靠性低，在發生快充時，容易意外熔斷；成本高，需要的安裝的數量比較多；結構復雜等問題。

此外，在防止熱失控方面，方型電芯可以通過防爆閥和氣流通道設計將單個電芯的熱氣流導出去，通過電芯間的絕熱材料防止電芯間的熱傳遞，在一定程度上可以控制方型電芯之間的熱擴散。軟包電芯相對于方型電芯有更加自由的形狀設計，但是在單體發生熱失控以后，很難利用類似于方型電池防爆閥的設計來導走熱氣，因為軟包電芯發生破裂的地方是隨機的，并且產生的熱氣會使周圍的電芯接連發生熱失控。所以，軟包模組的熱失控控制是目前模組設計的難點。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種電芯電連接的無焊接式接插件及含有該接插件的鋰離子電池，該無焊接式接插件中與集流體連接的卡柱上涂覆有高溫可分解型樹脂制成的，在電芯發生微短路時，可以斷開電芯之間的電連接，防止熱失控的發生，大大提高電池的安全性能。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種電芯電連接的無焊接式接插件，包括集流排，所述集流排卡接有連接板，所述連接板包括背板和間隔固設在背板一側的卡柱，相鄰卡柱之間形成用于與集流排進行卡接的凹槽；所述卡柱的外周或凹槽的內側壁上涂覆有一層熱分解材料層，所述熱分解材料層是由熱敏樹脂和改性材料復合而成；所述背板和卡柱均是由高導熱絕緣材料制成。

進一步方案，所述熱分解材料中熱敏樹脂的質量百分比為70-95％，改性材料為余量；所述熱敏樹脂包括聚碳酸酯、聚碳酸亞乙酯、聚碳酸亞丙酯；所述改性材料為控溫催化劑。

進一步方案，所述改性材料中還包括碳材料和/或玻璃纖維，所述控溫催化劑為無機物或官能團修飾的聚碳酸酯中的至少一種。

優選的，所述碳材料選自炭黑、科琴黑、碳納米管、石墨烯、碳纖維、VGCF(氣相成長碳纖維)中的一種或兩種以上的組合；

所述無機物為鹽酸鹽、硫酸鹽、氫氧化鉀、碳酸正鹽或酸式碳酸鹽；

具體的碳酸正鹽包括碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣、碳酸鋰、碳酸銨，酸式碳酸鹽包括碳酸氫鈉等。

所述官能團修飾的聚碳酸酯是指經官能團修飾的聚碳酸酯、聚碳酸亞乙酯或聚碳酸亞丙酯；所述官能團為羥基、羧基、鹵素或環氧丙烷。