[實用新型]一種包含內短路裝置的鋰離子電池

有效

• 申請號: 201922013530.0
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN211017281U
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 吳正能;晏子聰;趙善;黃曉偉
• 申請（專利權）人: 蕪湖天弋能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/42;H01M2/34
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 王冰冰

本實用新型公開了一種包含內短路裝置的鋰離子電池，鋰離子電池包括陽極極片、陰極極片和隔離膜，所述內短路裝置包括第一導電金屬件、設于陽極極片和/或陰極極片內側的第二導電金屬件以及用于分隔第一導電金屬件及第二導電金屬件的絕緣石蠟層，所述第一導電金屬件貫穿設于隔離膜上且通過絕緣石蠟層與第二導電金屬件接觸。本實用新型可以制造含有內短路裝置的方形硬殼鋰離子電池，可以控制四種不同內短路類型、控制不同短路面積，制造含有該類型電芯的模組和電池系統，并可以按需啟動內短路裝置。

技術領域

本實用新型屬于新能源電池技術領域，具體涉及一種包含內短路裝置的鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電芯是一種可反復充放電的二次電芯，它由陰陽極極片、隔離膜、電解液、機械件等主要成分組成。在鋰離子電芯整個生命周期過程中，在進行電芯的失效分析研究時，我們很難分析出電芯出問題的根本原因。內短路被普遍認為是一種常見的鋰離子電池失效模式。這種失效發生時通常十分劇烈，往往伴隨著冒煙、起火、爆炸等現象，造成嚴重后果。因此，對內短路機理的研究就顯得十分重要。

在鋰離子電池安全測試領域，通常使用針刺、過充、熱濫用、擠壓等方法模擬電池的失效情況。但這些方法過于劇烈，無法很好地重現鋰離子電池自然老化過程中由于內短路引起的失效。因此就需要采用溫和的模擬方法。專利 201710719164.3公開了一種簡便的模擬內短路的裝置，用鎳片刺穿隔膜后，再在其中一側使用石蠟進行封裝。這種裝置通常使用時與正常電池無異，通過加熱造成石蠟熔化，觸發內短路。其缺點在于無法模擬不同類型的短路模式。美國航天局發布了一種可模擬不同類型短路模式的工裝，但只應用在18650圓柱電池中，并且不同內短路類型的裝置相同，可能會導致內部接觸內阻較大等。

實用新型內容

本實用新型旨在解決現有技術中存在的技術問題。為此，本實用新型提供一種包含內短路裝置的鋰離子電池，目的是便于模擬不同類型的短路模式。

為了實現上述目的，本實用新型采取的技術方案為：

一種包含內短路裝置的鋰離子電池，包括陽極極片、陰極極片和隔離膜，所述內短路裝置包括第一導電金屬件、設于陽極極片和/或陰極極片內側的第二導電金屬件以及用于分隔第一導電金屬件及第二導電金屬件的絕緣石蠟層，所述第一導電金屬件貫穿設于隔離膜上且通過絕緣石蠟層與第二導電金屬件接觸。

所述第一導電金屬件為第一銅質金屬件。

所述第一銅質金屬件為銅片、銅條或銅絲。

所述第二導電金屬件包括第二銅質導電件，第二銅質導電件設于陽極極片的銅箔上且貫穿陽極材料與絕緣石蠟層接觸。

所述第一導電金屬件為第一鋁質金屬件，所述第二導電金屬件包括第二鋁質導電件，第二鋁質導電件設于陰極極片的鋁箔上且貫穿陰極材料與絕緣石蠟層接觸。

所述第二導電金屬件包括第二鋁質導電件和第二銅質導電件，第二鋁質導電件設于陰極極片的鋁箔上且貫穿陰極材料與絕緣石蠟層接觸，所述第二銅質導電件設于陽極極片的銅箔上且貫穿陽極材料與第一導電金屬件接觸。

所述第二銅質導電件為銅盤，所述第二鋁質導電件為鋁盤。

通過更改不同的短路類型時對應的金屬片材質；以及不同類型的內短路類型，擦拭掉相應的主材，使用對應的金屬片，即可對不同短路類型進行試驗。

本實用新型的有益效果：本實用新型可以制造含有內短路裝置的方形硬殼鋰離子電池，可以控制四種不同內短路類型、控制不同短路面積、控制不同形狀金屬片短路，制造含有該類型電芯的模組和電池系統，并可以按需啟動內短路裝置；在模組或系統加入一種觸發裝置，可以更好地模擬鋰離子電池內短路的失效模式及其電池模組的熱擴展狀態。

附圖說明

本說明書包括以下附圖，所示內容分別是：