锂离子电池及用电装置的制作方法

专利检索2025-02-14  37


本申请涉及二次电池,具体涉及一种锂离子电池及用电装置。


背景技术:

1、锂离子电池作为新型高效的绿色能源,近年来广泛应用于3c消费产品、电动汽车及储能系统等方面。锂离子电池技术高速发展的同时也对其工作环境提出了特殊要求,如在高温下实现长时寿命,但是在充放电过程中又会伴随热量的产生,再加上外部的高温环境,更容易导致电池内部短路,更有甚者可能会引起爆炸、火灾等风险。

2、高温条件下,锂离子电池中正极材料的过渡金属离子溶出,可催化界面副反应的生成,并在正负电极表面沉积,造成活性锂损失,使其性能迅速恶化;从充放电过程中产热,由于能量不能及时交换,会造成电芯内部区域温度远高于环境温度,局部温度不均衡更会引起锂枝晶的形成,引起内部短路,引起容量损失,甚至爆炸起火等安全风险;另外,当充满电的锂离子电池在高温下存储时也会引起不可逆容量的损失,主要受温度影响,使电池动力学提升,锂离子会加速向overhang区域扩散及电解液与杂质发生微反应,造成活性锂损失。


技术实现思路

1、基于此,本申请提供了一种循环升温较少,循环稳定性较佳的锂离子电池。

2、此外,还提供包含上述锂离子电池的用电装置。

3、本申请的一个方面,提供了一种锂离子电池,包括壳体及设于所述壳体内的电芯;

4、其中,所述电芯包括至少两个卷芯;相邻两个所述卷芯之间设置有卷芯夹膜;所述卷芯夹膜在与所述卷芯相对的表面上的投影面积小于所述表面的面积;

5、所述电芯及所述壳体之间设置有导热绝缘结构,所述导热绝缘结构与所述壳体的侧壁接触;

6、所述卷芯夹膜及所述导热绝缘结构的材质均为导热绝缘材料。

7、在其中一些实施方式中,所述导热绝缘材料选自无机导热材料、导热树脂、导热硅胶、导热凝胶、导热灌封胶、导热填充胶、导热泥及导热粘合剂中的一种;

8、可选地,所述导热绝缘材料为导热硅胶。

9、在其中一些实施方式中,所述卷芯夹膜的厚度为0.01mm~1mm,可选为0.05mm~0.15mm。

10、在其中一些实施方式中,所述卷芯与所述卷芯夹膜相对的表面为方形,在所述表面上,所述卷芯夹膜的宽度x1及所述卷芯的宽度x2满足:x1<x2;所述卷芯夹膜的高度y1及所述卷芯的高度y2满足:y1<y2。

11、在其中一些实施方式中,0<x2-x1≤3mm;0<y2-y1≤3mm。

12、在其中一些实施方式中,所述导热绝缘结构包括保护膜及底托板;

13、所述保护膜与所述壳体的侧壁接触;所述底托板与所述壳体的底部接触。

14、在其中一些实施方式中,所述保护膜的厚度为0.01mm~1mm,可选为0.05mm~0.15mm。

15、在其中一些实施方式中,所述卷芯与所述保护膜相对的表面为方形,在所述表面上,所述保护膜的宽度x3及所述卷芯的宽度x2满足:x3>x2;所述保护膜的高度y3及所述卷芯的高度y2满足:y3>y2;

16、可选地,0<x3-x2≤3mm;

17、可选地,0<y3-y2≤3mm。

18、在其中一些实施方式中,所述锂离子电池还包括顶盖;所述顶盖盖合于所述壳体的开口处。

19、第二方面,本申请还提供了一种用电装置,包括上述第一方面的锂离子电池。

20、本申请实施方式的锂离子电池,通过在相邻卷芯之间设置卷芯夹膜,在电芯及壳体之间设置导热绝缘结构,并且卷芯夹膜及导热绝缘结构的材质均为导热绝缘材料,因此锂离子电池内的卷芯能够实现快速热交换,避免局部热量累积引发安全风险,从而提升锂离子电池的电化学性能,锂离子电池在循环过程中升温较少,循环容量保持率较高。



技术特征:

1.一种锂离子电池,其特征在于,包括壳体及设于所述壳体内的电芯;

2.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述导热绝缘材料选自无机导热材料、导热树脂、导热硅胶、导热凝胶、导热灌封胶、导热填充胶、导热泥及导热粘合剂中的一种;

3.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述卷芯夹膜的厚度为0.01mm~1mm,可选为0.05mm~0.15mm。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述卷芯与所述卷芯夹膜相对的表面为方形,在所述表面上,所述卷芯夹膜的宽度x1及所述卷芯的宽度x2满足:x1<x2;所述卷芯夹膜的高度y1及所述卷芯的高度y2满足:y1<y2。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池,其特征在于,0<x2-x1≤3mm;0<y2-y1≤3mm。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述导热绝缘结构包括保护膜及底托板;

7.根据权利要求6所述的锂离子电池,其特征在于,所述保护膜的厚度为0.01mm~1mm,可选为0.05mm~0.15mm。

8.根据权利要求6所述的锂离子电池,其特征在于,所述卷芯与所述保护膜相对的表面为方形,在所述表面上,所述保护膜的宽度x3及所述卷芯的宽度x2满足:x3>x2;所述保护膜的高度y3及所述卷芯的高度y2满足:y3>y2;

9.根据权利要求1所述锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池还包括顶盖;所述顶盖盖合于所述壳体的开口处。

10.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求1~9任一项所述的锂离子电池。


技术总结
本申请涉及一种锂离子电池及用电装置。该锂离子电池包括壳体及设于所述壳体内的电芯;其中,所述电芯包括至少两个卷芯;相邻两个所述卷芯之间设置有卷芯夹膜;所述卷芯夹膜在所述卷芯一个表面上的投影面积小于所述表面的面积;所述电芯及所述壳体之间设置有导热绝缘结构,所述导热绝缘结构与所述壳体的侧壁接触;所述卷芯夹膜及所述导热绝缘结构的材质均为导热绝缘材料。通过在相邻卷芯之间设置卷芯夹膜,在电芯及壳体之间设置导热绝缘结构,且卷芯夹膜及导热绝缘结构的材质均为导热绝缘材料,锂离子电池内部能够实现快速热交换,避免局部热量累积,提升锂离子电池的电化学性能,锂离子电池在循环过程中升温较少,循环容量保持率较高。

技术研发人员:张热喝,占莎,冯群翔,杨恒峰,蒋治亿,李昌茂
受保护的技术使用者:江苏天合储能有限公司
技术研发日:20231010
技术公布日:2024/5/29
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