[發(fā)明專利]一種集成式光纖極耳、制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110394528.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN113346199B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫琪真;郭澤洲;李巖鵬;李真;閆志君;黃云輝;沈越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M50/533
• 分類號(hào): H01M50/533;H01M50/534;G02B6/02
• 代理公司: 武漢華之喻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42267
• 代理人: 王世芳;曹葆青

本發(fā)明提供一種集成式光纖極耳、制備方法和應(yīng)用，屬于電池領(lǐng)域，包括極耳膠、金屬鍍層和光纖本體，光纖本體的長(zhǎng)度方向上具有導(dǎo)電區(qū)段，導(dǎo)電區(qū)段中設(shè)置有密封區(qū)，光纖本體的導(dǎo)電區(qū)段上設(shè)置有金屬鍍層，光纖本體上導(dǎo)電區(qū)段的長(zhǎng)度為從光纖穿出電池與外部線路連接的位置持續(xù)到電池內(nèi)部與電極集流體焊接的位置，金屬鍍層連續(xù)完整，密封區(qū)的光纖本體上下側(cè)面各貼裝有一層極耳膠，兩層極耳膠相對(duì)貼合以將光纖本體完全夾裹，還提供以上集成式光纖極耳的制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的集成式光纖極耳集成于電池內(nèi)可進(jìn)行電池內(nèi)部狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，從而能解決現(xiàn)有技術(shù)中電池內(nèi)部監(jiān)控困難，無(wú)法進(jìn)行無(wú)損、安全、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池領(lǐng)域，更具體地，涉及一種集成式光纖極耳、制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著電池能量密度的不斷提升，對(duì)電池的高精度監(jiān)控與管理提出了更高的要求，以保持電池的安全性能與較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。為此需要對(duì)電池的內(nèi)部各種安全信息進(jìn)行高精度采集，例如溫度、氣壓、應(yīng)力、形變等參數(shù)。

現(xiàn)有的電池監(jiān)控手段包括：電壓電流監(jiān)控，外部溫度監(jiān)控和膨脹形變監(jiān)控，以上監(jiān)控方式都局限于電池外部的信息，而無(wú)論硬殼電池或者軟包電池都因?yàn)橥鈱拥谋Ｗo(hù)層導(dǎo)致內(nèi)部信息無(wú)法精確、無(wú)損地傳遞到電池外部，因此對(duì)電池內(nèi)部的監(jiān)控是必要的。

但是，由于電池本身相對(duì)封閉的內(nèi)部環(huán)境，外部探針的插入可能對(duì)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)或電性能產(chǎn)生影響，即便將影響降低到最低，也需要多設(shè)置額外的結(jié)構(gòu)從電池內(nèi)部穿出，因而未被大量應(yīng)用。

因此，需要設(shè)計(jì)一種體積小、對(duì)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電性能沒有顯著影響的探測(cè)結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的內(nèi)部監(jiān)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于，提供一種集成式光纖極耳、制備方法和應(yīng)用，采用一種集成式的光纖極耳，同時(shí)具有導(dǎo)電能力，可將光纖極耳集成于電池內(nèi)進(jìn)行電池內(nèi)部狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，從而能解決現(xiàn)有技術(shù)中電池內(nèi)部監(jiān)控困難，無(wú)法進(jìn)行無(wú)損、安全、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種集成式光纖極耳，其包括極耳膠、金屬鍍層和光纖本體，光纖本體的長(zhǎng)度方向上具有導(dǎo)電區(qū)段，導(dǎo)電區(qū)段中設(shè)置有密封區(qū)，光纖本體的導(dǎo)電區(qū)段上設(shè)置有金屬鍍層，該集成式光纖極耳在使用時(shí)被設(shè)置于電池內(nèi)以成為電池的一部分，光纖本體上導(dǎo)電區(qū)段的長(zhǎng)度為從光纖穿出電池與外部線路連接的位置持續(xù)到電池內(nèi)部與電極集流體焊接的位置，金屬鍍層連續(xù)完整，以保證集成式光纖極耳的導(dǎo)電性能，密封區(qū)的光纖本體上下側(cè)面各貼裝有一層極耳膠，兩層極耳膠相對(duì)貼合以將光纖本體完全夾裹，設(shè)置極耳膠用于增強(qiáng)電池封口區(qū)域的密封性能，同時(shí)防止鋁塑膜和極耳在熱封過程中由于鋁塑膜內(nèi)層熔化導(dǎo)致的鋁塑膜鋁層和極耳上的金屬接觸而造成短路。

進(jìn)一步的，極耳膠沿光纖本體軸向的寬度應(yīng)大于或等于外界電池封裝機(jī)的壓痕寬度，極耳膠沿光纖本體徑向的寬度大于導(dǎo)電區(qū)段光纖本體的直徑。

進(jìn)一步的，金屬鍍層在光纖本體圓周的整個(gè)圓周區(qū)域，或者金屬鍍層在光纖圓周的局部區(qū)域。

進(jìn)一步的，極耳膠材質(zhì)為聚丙烯PP的白膠、黃膠或黑膠，金屬鍍層材質(zhì)為銀、銅、鎳或者鋁，所述光纖本體采用單模光纖或多模光纖。

按照本發(fā)明的一個(gè)方面，還提供制備如上所述的集成式光纖極耳的方法，其包括如下步驟：

首先，將連續(xù)的光纖本體裁剪成多段，接著，將光纖穿出電池外部處持續(xù)到插入電池內(nèi)部與電極片集流體焊接接觸處的區(qū)段的外表面鍍上金屬，最后，將光纖本體穿出電池的密封處相對(duì)貼合一對(duì)極耳膠，極耳膠完全包裹住光纖本體。

進(jìn)一步的，采用磁控濺射或者蒸鍍的方式在光纖本體的整個(gè)圓周上或者光纖一側(cè)上涂鍍金屬。

進(jìn)一步的，在電池為銅集流體電極時(shí)，在光纖本體表面鍍鎳，在電池為鋁集流體電極時(shí)，在光纖本體表面鍍鋁。