[實用新型]一種安全膠囊及含有該安全膠囊的鋰離子電池

有效

• 申請號: 201922261704.5
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN211789346U
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 鄭昌生;胡清平;陶芝勇;黃澤偉;曾堅義
• 申請（專利權）人: 深圳市海盈科技有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/0525
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達;王滔

本實用新型屬于電池技術領域，尤其涉及一種安全膠囊，包括緩沖膠囊、熱收縮膠囊、尖刺件和安全添加劑，所述熱收縮膠囊內置于所述緩沖膠囊中，所述尖刺件和所述安全添加劑設置于所述熱收縮膠囊中，所述緩沖膠囊設置有若干孔洞。另外，本實用新型還提供一種含有該安全膠囊的鋰離子電池。相比于現有技術，本實用新型有效阻止了電池發生熱失控，保證了電池的安全性能。而且本實用新型的安全添加劑在未達到熱收縮膠囊的動作溫度時是密封在熱收縮膠囊內的，其不會與和電極發生副反應，也不會增加電解液的粘性，不會對電池的倍率性和低溫性能造成影響。

技術領域

本實用新型屬于電池技術領域，尤其涉及一種安全膠囊及含有該安全膠囊的鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池以其高比能量、高電壓、無記憶效應、環保以及壽命長等優點，作為可靠的能源已廣泛應用于便攜式電子產品如移動電話、筆記本電腦及小型電源驅動設備的電源。

鋰離子電芯化學活性比較高，各種濫用情況容易導致鋰離子電芯內部發生熱失控的情況，嚴重的情況會導致電芯燃燒，爆炸，特別是動力電池，有嚴重的安全隱患。現有技術中部分是通過在電解液本體直接添加各種添加劑來提高電芯的安全性能的，但是該方案仍然存在有以下不足：1)添加劑在鋰離子電芯的電解池體系里容易和電極發生副反應，即使有些添加劑電化學性能穩定，也會影響電芯的原有電性能，造成電芯性能劣化；2)添加劑的使用，會導致電解液的粘性增加，對電池的倍率性和低溫性能造成影響。

實用新型內容

本實用新型的目的之一在于：針對現有技術的不足，而提供一種安全膠囊，其在溫度過高的條件下會破裂并緩釋出安全添加劑。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種安全膠囊，包括緩沖膠囊、熱收縮膠囊、尖刺件和安全添加劑，所述熱收縮膠囊內置于所述緩沖膠囊中，所述尖刺件和所述安全添加劑設置于所述熱收縮膠囊中，所述緩沖膠囊設置有若干孔洞。所述孔洞的尺寸為0.01～1mm。孔洞有多個且均勻分布。

作為本實用新型所述的安全膠囊的一種改進，所述熱收縮膠囊的動作溫度為100～150℃。電池發生熱失控的溫度一般是在150～200℃，因此，采用熱收縮溫度低于熱失控溫度的熱收縮膠囊，能有效確保安全添加劑在臨近熱失控前就得以釋放，起到有效的防止熱失控的作用。

作為本實用新型所述的安全膠囊的一種改進，所述熱收縮膠囊的材質為聚乙烯、聚氯乙烯、定向聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、改性聚乙烯、改性聚氯乙烯、改性定向聚苯乙烯或改性聚對苯二甲酸乙二醇酯，但不限于此。只要是便于封裝且在電池臨近熱失控之前能發生收縮的材質即可。

作為本實用新型所述的安全膠囊的一種改進，所述熱收縮膠囊設置有多個，每個所述熱收縮膠囊內放置有一種安全添加劑。設置多個熱收縮膠囊使得安全膠囊相當于是一個多核結構，而且將不同種類的添加劑分開設置，能更好的避免不同添加劑之間發生副反應。

作為本實用新型所述的安全膠囊的一種改進，所述熱收縮膠囊設置有至少一個，每個所述熱收縮膠囊內放置有多種安全添加劑。設置多個熱收縮膠囊，而且每個膠囊中均含有多種安全添加劑，確保添加劑的含量足以防止電池發生熱失控。

作為本實用新型所述的安全膠囊的一種改進，所述安全添加劑為防過充添加劑或阻燃添加劑，或者所述安全添加劑為聚合單體和引發劑。防過充添加劑可以是正丁基二茂鐵、鹵代苯衍生物、環己基苯、聯苯中的至少一種。阻燃添加劑可以是磷系阻燃劑、鹵系阻燃劑和復合阻燃劑中的至少一種。

作為本實用新型所述的安全膠囊的一種改進，所述安全膠囊的長度為1～20mm。安全膠囊的長度在該范圍內時，可以預防其堵住極片或者隔膜上的孔洞，并且能使得安全膠囊自身的凝聚現象最小化，改善分散性。