CN108417757A - 一种安全型锂电池及其制备方法 - Google Patents

一种安全型锂电池及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108417757A
CN108417757A CN201710074024.5A CN201710074024A CN108417757A CN 108417757 A CN108417757 A CN 108417757A CN 201710074024 A CN201710074024 A CN 201710074024A CN 108417757 A CN108417757 A CN 108417757A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
lithium battery
safety
material bag
battery core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710074024.5A
Other languages
English (en)
Inventor
杨道均
栗晓杰
吴宁宁
唐宏武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RiseSun MGL New Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
CITIC Guoan Mengguli Power Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CITIC Guoan Mengguli Power Technology Co Ltd filed Critical CITIC Guoan Mengguli Power Technology Co Ltd
Priority to CN201710074024.5A priority Critical patent/CN108417757A/zh
Publication of CN108417757A publication Critical patent/CN108417757A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0459—Cells or batteries with folded separator between plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/52—Removing gases inside the secondary cell, e.g. by absorption
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/394—Gas-pervious parts or elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种安全型的锂电池，所述锂电池包括电芯和安全防爆装置，所述安全防爆装置设置在所述锂电池的电芯底部预留空间处，所述预留空间与容纳电芯的区域相连通。本发明还公开了一种安全型锂电池制备方法。

Description

一种安全型锂电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及软包装锂离子电池制造技术领域，具体地，涉及一种安全型锂电池及其制备方法。
背景技术
近年来，由于不可再生能源危机和环境污染严重问题，人们致力于新能源的开发，其中锂离子电池相对于其它类型的充电电池具有比容量大、工作电压高、循环寿命长、体积小、重量轻、绿色环保等优点，不仅在便携式电子设备上得到了广泛应用，而且大容量锂离子电池已应用于电动汽车中，将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，此外，在人造卫星、航空航天和储能方面也得到了应用。随着锂离子电池的快速发展，其安全性能变得尤为重要，在电池生产和使用的过程中，由于电池过充，过放，短路，高温等其它使用不当的原因，使得电池内部会产生大量的热量，电解液瞬间发生分解，产生大量气体，促使电池内压升高，引起电池胀气甚至胀破，电池内部锂离子接触大量空气，导致电池着火。
目前，控制电池内压的方法根据电池外包装的不同而有所不同。对于金属外壳电池，通常在壳体上设有防爆装置，常见的防爆装置有防爆阀、防爆膜、防爆针、防爆刻痕等，但这些防爆装置易被腐蚀，导致失效，而且泄压控制精度较差。对于非金属软包装锂离子电池，一种是采用气囊式排气法，在包装膜上设有气囊，该气囊用于承载气胀过程中产生的气体，但这种方法制备的电池结构不够紧凑，电池体积增大，铝塑膜包装成本也增加，而且气囊内的气体无法及时排出电池，是一种不彻底的治标方法；另一种是在电池封边上设置泄压阀，当电池胀气时，通过泄压阀排出气体，但该方法可能会导致密封不严实，此外在泄压排气过程中可能会导致漏液或者是将空气引入到电池内部，仍然存在着一定的安全威胁。
发明内容
本发明提供了一种具有安全防爆功能的安全型锂电池，其技术方案为：
一种安全型锂电池，所述锂电池包括电芯和安全防爆装置，所述安全防爆装置设置在所述锂电池的电芯底部预留空间处，所述预留空间与容纳电芯的区域相连通。
进一步地，所述安全防爆装置为物料袋，所述物料袋内部设置有气体吸附体，所述气体吸附体为活性炭、分子筛或活性炭与分子筛的混合物，所述气体吸附体的质量为锂电池注入电解液质量的1％-10％。
进一步地，所述物料袋为耐高温且耐电解液腐蚀的防液透气膜袋，所述物料袋的孔径为10nm～1000nm。
本发明还提供了一种安全型锂电池的制备方法，包括以下步骤
取22张正极片和23张隔膜包覆的负极片，按照负极、正极、负极依次叠片制备电芯1，焊接正、负极极耳，之后用铝塑膜封装电芯；
封装完成后在电芯底部设置预留容置空间，所述预留容置空间与放置电芯的相连通，并将安全防爆装置放入该预留容置空间；
电芯通过真空烘烤后对锂电池进行整体封装，电池制备后注入电解液，搁置24h后进行预充化成。
进一步地，所述安全防爆装置为物料袋，所述物料袋内部设置有气体吸附体，所述气体吸附体为活性炭、分子筛或活性炭与分子筛的混合物，所述气体吸附体的质量为锂电池注入电解液质量的1％-10％。
进一步地，所述物料袋为耐高温且耐电解液腐蚀的防液透气膜袋，所述物料袋的孔径为10nm～1000nm。
本发明的有益效果为：当锂电池内部产生气体后，气体会通过物料袋的透气孔进入到物料袋内部，进一步被其内部的气体吸附体所吸收，达到对锂离子电池内的气压进行泄压的效果，从而防止电池胀气，保证电池可以正常运行。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1示出了安全型锂电池的结构示意图；
结合附图，本发明实施例中附图标记如下：
1、电芯；2、铝塑膜；3、极耳；4、铝塑膜封边；5、物料带；6、气体吸附体。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种安全型锂电池，包括电芯1，电芯1由22张正极片和23张负极片依次叠片制备电芯1，并往电芯1上焊接极耳3，即正极极耳和负极极耳。在电芯1的外部利用铝塑膜进行封装。进一步地，在电芯1的下侧设置有铝塑膜封边4。进一步地，在封装电芯1时，在电芯底部预留有空间容纳安全防爆装置。更进一步地，铝塑膜封边4中部设置有连通孔，并使得容纳电芯的区域与安全防爆装置的预留空间相连通。具体地，安全防爆装置包括物料袋5以及设置在物料袋5内部的气体吸附体6。更具体地，气体吸附体为活性炭、分子筛或活性炭与分子筛的混合物。具体地，气体吸附体的质量为锂电池注入电解液质量的1％-10％。另外，物料袋为耐高温且耐电解液腐蚀的防液透气膜袋，其孔径为10nm～1000nm。
以下通过两个实施例和一个对比例说明本发明的安全型锂电池的有益效果。
实施例一
取22张正极片和23张隔膜包覆的负极片，按照负极、正极、负极依次叠片制备电芯1，焊接正、负极极耳3。之后用铝塑膜2进行封装电芯，如图1，封装电池上边(极耳边)、左边、并在电芯底部预留部分空间，该空间与电芯区域相通，之后将装有气体吸附体6的物料袋5放入电池内部预留空间，其中物料袋孔径为100nm，气体吸附体采用活性炭，质量为10g。电芯经过真空烘烤即可对电池进行全部封装。电池制备完成后注入100g电解液，搁置24h后进行预充化成。最后，对软包装锂离子电池进行过充测试，电池过充到10V电压，未出现胀气现象。
实施例二
取22张正极片和23张隔膜包覆的负极片，按照负极、正极、负极依次叠片制备电芯1，焊接正、负极极耳3。之后用铝塑膜2进行封装电芯，如图1，封装电池上边(极耳边)、左边、并在电芯底部预留部分空间，该空间与电芯区域相通，之后将装有气体吸附体6的物料袋5放入电池内部预留空间，其中物料袋孔径为600nm，气体吸附体采用活性炭，质量为2g。电芯经过真空烘烤即可对电池进行全部封装。电池制备完成后注入100g电解液，搁置24h后进行预充化成。最后，对软包装锂离子电池进行过充测试，电池过充到10V电压，未出现胀气现象。
对比例一
取22张正极片和23张隔膜包覆的负极片，按照负极、正极、负极依次叠片制备电芯1，焊接正、负极极耳3。之后用铝塑膜2进行封装电芯，如图1，封装电池上边(极耳边)、左边及底边，再对电芯进行真空烘烤，之后对电池进行全部封装。电池制备完成后注入100g电解液，搁置24h后进行预充化成。最后，对软包装锂离子电池进行过充测试，电池过充到10V电压，电池胀破，并出现着火现象。
采用该发明中的技术方案，当软包装锂离子电池内部产生气体后，气体会通过物料袋的透气孔进入到物料袋内部，进一步被其内部的气体吸附体所吸收，达到对锂离子电池内的气压进行泄压的效果，从而防止电池胀气，提高了电池的安全性能。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种安全型锂电池，其特征在于，所述锂电池包括电芯和安全防爆装置，所述安全防爆装置设置在所述锂电池的电芯底部预留空间处，所述预留空间与容纳电芯的区域相连通。
2.如权利要求1所述的安全型锂电池，其特征在于，所述安全防爆装置为物料袋，所述物料袋内部设置有气体吸附体，所述气体吸附体为活性炭、分子筛或活性炭与分子筛的混合物，所述气体吸附体的质量为锂电池注入电解液质量的1％-10％。
3.如权利要求2所述的安全型锂电池，其特征在于，所述物料袋为耐高温且耐电解液腐蚀的防液透气膜袋，所述物料袋的孔径为10nm～1000nm。
4.一种安全型锂电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤
取22张正极片和23张隔膜包覆的负极片，按照负极、正极、负极依次叠片制备电芯1，焊接正、负极极耳，之后用铝塑膜封装电芯；
封装完成后在电芯底部设置预留容置空间，所述预留容置空间与放置电芯的相连通，并将安全防爆装置放入该预留容置空间；
电芯通过真空烘烤后对锂电池进行整体封装，电池制备后注入电解液，搁置24h后进行预充化成。
5.如权利要求4所述的安全型锂电池制备方法，其特征在于，所述安全防爆装置为物料袋，所述物料袋内部设置有气体吸附体，所述气体吸附体为活性炭、分子筛或活性炭与分子筛的混合物，所述气体吸附体的质量为锂电池注入电解液质量的1％-10％。
6.如权利要求5所述的安全型锂电池制备方法，其特征在于，所述物料袋为耐高温且耐电解液腐蚀的防液透气膜袋，所述物料袋的孔径为10nm～1000nm。
CN201710074024.5A 2017-02-10 2017-02-10 一种安全型锂电池及其制备方法 Pending CN108417757A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710074024.5A CN108417757A (zh) 2017-02-10 2017-02-10 一种安全型锂电池及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710074024.5A CN108417757A (zh) 2017-02-10 2017-02-10 一种安全型锂电池及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108417757A true CN108417757A (zh) 2018-08-17

Family

ID=63125092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710074024.5A Pending CN108417757A (zh) 2017-02-10 2017-02-10 一种安全型锂电池及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108417757A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112018459A (zh) * 2020-07-17 2020-12-01 清华大学 电池系统热失效扩散的抑制结构及其确定方法、电池系统
CN112133985A (zh) * 2020-11-25 2020-12-25 南京贝思特信息科技有限公司 一种耐用的电池组
CN112531297A (zh) * 2019-08-27 2021-03-19 比亚迪股份有限公司 电池以及电池包
CN113552492A (zh) * 2020-04-23 2021-10-26 荣盛盟固利新能源科技有限公司 一种锂离子电池安全测试保护装置
WO2022213781A1 (zh) * 2021-04-06 2022-10-13 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池及抑制电池胀气的方法、以及装置
WO2023051568A1 (zh) 2021-09-29 2023-04-06 陕西奥林波斯电力能源有限责任公司 电池热失控烟气处理装置、处理方法、电池组及电池包

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101174681A (zh) * 2006-10-30 2008-05-07 比亚迪股份有限公司 极片复合体、电芯和锂离子电池
CN101682078A (zh) * 2007-06-05 2010-03-24 工程吸气公司 包含用于吸收有害物质的装置的可再充电锂电池
CN203225319U (zh) * 2013-05-13 2013-10-02 浙江钱江摩托股份有限公司 一种软包电池的封装结构
CN203787293U (zh) * 2014-03-12 2014-08-20 中国科学院大连化学物理研究所 一种软硬组合封装的储能装置
CN105958100A (zh) * 2016-05-29 2016-09-21 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种卷绕式叠片电池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101174681A (zh) * 2006-10-30 2008-05-07 比亚迪股份有限公司 极片复合体、电芯和锂离子电池
CN101682078A (zh) * 2007-06-05 2010-03-24 工程吸气公司 包含用于吸收有害物质的装置的可再充电锂电池
CN203225319U (zh) * 2013-05-13 2013-10-02 浙江钱江摩托股份有限公司 一种软包电池的封装结构
CN203787293U (zh) * 2014-03-12 2014-08-20 中国科学院大连化学物理研究所 一种软硬组合封装的储能装置
CN105958100A (zh) * 2016-05-29 2016-09-21 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种卷绕式叠片电池

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112531297A (zh) * 2019-08-27 2021-03-19 比亚迪股份有限公司 电池以及电池包
CN113552492A (zh) * 2020-04-23 2021-10-26 荣盛盟固利新能源科技有限公司 一种锂离子电池安全测试保护装置
CN112018459A (zh) * 2020-07-17 2020-12-01 清华大学 电池系统热失效扩散的抑制结构及其确定方法、电池系统
CN112018459B (zh) * 2020-07-17 2021-09-14 清华大学 电池系统热失效扩散的抑制结构及其确定方法、电池系统
CN112133985A (zh) * 2020-11-25 2020-12-25 南京贝思特信息科技有限公司 一种耐用的电池组
WO2022213781A1 (zh) * 2021-04-06 2022-10-13 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池及抑制电池胀气的方法、以及装置
WO2023051568A1 (zh) 2021-09-29 2023-04-06 陕西奥林波斯电力能源有限责任公司 电池热失控烟气处理装置、处理方法、电池组及电池包

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108417757A (zh) 一种安全型锂电池及其制备方法
CN105470496A (zh) 一种锂离子电池用正负极片及其电池
CN201146222Y (zh) 新型叠片式锂离子二次电池
CN202217738U (zh) 低压防爆圆柱锂离子电池
CN204067445U (zh) 一种防膨胀锂离子动力电池壳
JP2001313022A (ja) 非水電解質二次電池
CN202275893U (zh) 锂离子电池
CN102881918B (zh) 大容量一次锂电池的制备方法
CN106531447A (zh) 一种方形电池电容器
CN109860447A (zh) 一种l型连接片双极柱锂电池盖板
CN105591102A (zh) 一种高安全长循环寿命的磷酸铁锂聚合物锂离子储能电池
CN108711594A (zh) 一种电池盖板
CN209730074U (zh) 一种锂离子电池电容结构
CN101771173A (zh) 高功率锂离子电池及其制造方法
CN206412241U (zh) 一种方形电池电容器
CN202058819U (zh) 一种智能型锂离子电池组
CN201956204U (zh) 软包装水系超级电容器
CN108493005A (zh) 一种锂离子电容器的制备方法
CN100533840C (zh) 一种锂离子动力电池
CN207705346U (zh) 一种低自放电镍氢电池
CN106409529A (zh) 一种锂离子电容器的嵌锂方法
CN207039258U (zh) 一种无人机用充电电池电源
CN102324468A (zh) 锂离子电池用低压防爆组合盖
CN103843168B (zh) 用于制造二次电池的方法
CN201749788U (zh) 一种车用双电层电容器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180817

RJ01 Rejection of invention patent application after publication