CN113270694A - 极耳组件和电芯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种极耳组件和电芯,其中所述极耳组件包括:正极金属带、负极金属带和连接件;所述连接件与所述正极金属带和所述负极金属带均连接,所述连接件包含负温度系数NTC材料;其中,在所述连接件的温度大于或等于预设值的情况下,所述正极金属带和所述负极金属带通过所述连接件形成微短路。本发明解决了电芯容易出现热失控的问题。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域,尤其涉及一种极耳组件和电芯。
背景技术
锂离子电池因为能量密度大、电压高、循环次数长等优点,已被广泛应用于消费类电子产品、电动汽车、电动工具等产品中。现今,快充成为市场追求的主流,为实现高倍率充放电,常常选用厚度较大的极耳。
在实际使用过程中,电芯内部会不断地发生化学反应并释放热量,其中极耳位置温升最高。随着市场对电池使用电压要求逐渐升高,电芯使用温度更高,使得电芯容易出现热失控的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种极耳组件和电芯,以解决电芯容易出现热失控的问题。
本发明实施例提供了一种极耳组件,包括:正极金属带、负极金属带和连接件;所述连接件与所述正极金属带和所述负极金属带均连接,所述连接件包含负温度系数(Negative Temperature Coefficient,NTC)材料;其中,在所述连接件的温度大于或等于预设值的情况下,所述正极金属带和所述负极金属带通过所述连接件形成微短路。
可选地,所述NTC材料为钒元素氧化物、钡元素氧化物、锶元素氧化物和磷元素氧化物中至少两者混合后的烧结体。
可选地,所述连接件包括两个极耳胶,一个所述极耳胶与所述正极金属带的第一侧和所述负极金属带的第一侧均粘接,另一个所述极耳胶与所述正极金属带的第二侧和所述负极金属带的第二侧均粘接;其中,所述正极金属带的第一侧和所述正极金属带的第二侧为所述正极金属带的两相对侧;所述负极金属带的第一侧和所述负极金属带的第二侧为所述负极金属带的两相对侧;
所述极耳胶包括多个依次层叠设置的薄膜层,其中,至少两个所述薄膜层的熔点不同,至少一个所述薄膜层包含有所述NTC材料。
可选地,所述多个依次层叠设置的薄膜层包括低熔点聚合物薄膜层和高熔点聚合物薄膜层,所述低熔点聚合物薄膜层由熔点范围在120℃~150℃的聚合物制成;所述高熔点聚合物薄膜层由熔点范围在150℃~170℃的聚合物制成。
可选地,所述极耳胶包括依次层叠设置的第一薄膜层、第二薄膜层和第三薄膜层,其中,所述第一薄膜层和第三薄膜层为所述低熔点聚合物薄膜层;所述第二薄膜层为所述高熔点聚合物薄膜层。
可选地,所述第二薄膜层的厚度大于所述第一薄膜层的厚度,所述第二薄膜层的厚度大于所述第三薄膜层的厚度。
可选地,所述第一薄膜层与所述正极金属带和所述负极金属带贴合设置,所述第一薄膜层包含所述NTC材料。
可选地,所述连接件的厚度大于0.1mm。
可选地,所述正极金属带靠近所述负极金属带的侧边与所述负极金属带靠近所述正极金属带的侧边之间的最小距离范围为2mm~10mm。
本发明实施例还提供一种电芯,其特征在于,包括上述的极耳组件。
在本发明实施例中,所述连接件包含所述NTC材料,且所述连接件与所述正极金属带和所述负极金属带均粘接。当连接件的温度大于或等于所述预设值时,所述正极金属带和所述负极金属带可通过所述连接件形成微短路,并释放电压,从而降低所述正极金属带和所述负极金属带的温度,进而降低了电芯出现热失控的概率。除此之外,由于所述连接件与所述正极金属带和所述负极金属带均粘接,可以固定所述正极金属带和所述负极金属带之间的距离,提高了焊接所述正极金属带和所述负极金属带的便捷度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1是本发明实施例提供的极耳组件的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的极耳胶剖面结构示意图;
图3是本发明实施例提供的电芯的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另作定义,本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也相应地改变。
如图1-2所示,本发明实施例提供了一种极耳组件,包括:正极金属带10、负极金属带20和连接件;所述连接件与所述正极金属带10和所述负极金属带20均连接,所述连接件包含负温度系数NTC材料;其中,在所述连接件的温度大于或等于预设值的情况下,所述正极金属带10和所述负极金属带20通过所述连接件形成微短路。
应理解的是,所述极耳组件通常应用在电芯中,所述电芯通常包括正极片和负极片。所述正极金属带10通常与所述正极片电连接,其中所述正极金属带10的结构在此不做限定。在一些实施例中,所述正极片上设有第一子极耳。其中,所述第一子极耳的数量为一个或多个,在所述第一子极耳的数量为多个的情况下,所述正极金属带10与多个所述第一子极耳均电连接。所述第一子极耳可以是由所述正极片突出形成,或者可以是在所述正极片上焊接形成。在一些实施例中,所述正极金属带10通常为片状结构。更进一步地,在一些实施例中,所述正极金属带10远离所述正极片的一端经圆角处理。所述正极金属带10的材料通常为铝。所述负极金属带20通常与负极片电连接,其中所述负极金属带20的结构在此不做限定。在一些实施例中,所述负极片上设有第二子极耳。其中,所述第二子极耳的数量为一个或多个,在所述第二子极耳的数量为多个的情况下,所述负极金属带20与多个所述第二子极耳均电连接。所述第二子极耳可以是由所述负极片突出形成,或者可以是在所述负极片上焊接形成。在一些实施例中,所述负极金属带20通常为片状结构。更进一步地,在一些实施例中,所述负极金属带20远离所述负极片的一端经圆角处理。所述负极金属带20的材料通常为镍、铜和铜镀镍中的任意一种。
应理解的是,所述连接件与所述正极金属带10和所述负极金属带20均连接,其中,所述连接件与所述正极金属带10的连接方式在此不做限定,所述连接件与所述负极金属带20的连接方式在此不做限定。例如,在一些实施例中,所述连接件与所述正极金属带10和所述负极金属带20均为粘接。所述连接件的作用是防止金属带与铝塑膜在电池封装时发生短路,并且封装时通过加热可使所述连接件与铝塑膜热熔密封粘合在一起,起到密封防止漏液的效果。
应理解的是,NTC材料是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象的材料。所述NTC材料在一些实施例中也可被直接称为NTC。在一些实施例中,所述NTC材料通常是由锰金属氧化物、铜金属氧化物、硅金属氧化物、钴金属氧化物、铁金属氧化物、镍金属氧化物、锌金属氧化物中至少两种进行充分混合、成型、烧结等工艺制成。
应理解的是,所述连接件包含负温度系数NTC材料通常指的是,在所述连接件的主要材料中掺有所述NTC材料。为了方便将所述NTC材料掺入所述连接件中,所述NTC材料通常为粉末状。在具体实现时,所述NTC材料通常为通过固相反应法高温烧结合成的纳米级粉末。
应理解的是,所述预设值的大小与所述连接件的所述NTC材料的种类、性能和比例等参数相关。通常来说,所述预设值大于120℃。在所述连接件的温度大于或等于预设值的情况下,所述NTC材料的电阻值接近于零,所述正极金属带10和所述负极金属带20通过所述连接件内的所述NTC材料形成微短路。
本实施例提供的极耳组件通常应用在电芯中。一方面,在电芯进行封装的过程中,通常会通过铝塑膜将热量传递至所述连接件,再由连接件将热量传递至所述正极金属带10和负极金属带20中,以使所述连接件和铝塑膜融合密封。由于所述连接件两端分别与所述正极金属带10和所述负极金属带20连接,且所述连接件包含所述NTC材料,使得所述正极金属带10和所述负极金属带20之间的热量传递更快,加快所述连接件和铝塑膜的融化的速度,从而提高了电芯封装的速度和效果。
另一方面,在电芯的使用过程中,所述正极金属带10、所述负极金属带20和所述连接件的温度逐渐升高。根据NTC材料的特性,随着温度的逐渐升高,所述NTC材料的电阻值逐渐减小。当所述连接件的温度大于或等于所述预设值,所述连接件内的NTC材料形成一条通路,所述正极金属带10和所述负极金属带20可通过所述连接件形成微短路。应理解的是,微短路指的是电芯内部的一种短路现象,当所述连接件的温度大于或等于所述预设值时,所述正极金属带10和所述负极金属带20通过所述连接件形成微短路,此时目标参数值在对应的目标范围内。例如,所述目标参数值为所述正极金属带10和所述负极金属带20之间的内阻值,所述目标范围为小于50mΩ。在本实施例中,由于所述NTC材料的特性,当所述正极金属带10和所述负极金属带20之间形成了微短路,所述正极金属带10和所述负极金属带20可通过所述连接件释放电压,使得所述正极金属带10、所述负极金属带20和所述连接件的温度降低,此时所述NTC材料的电阻值重新增大。当所述连接件的温度低于所述预设值时,所述正极金属带10和所述负极金属带20之间不导通,不会形成微短路,因此不会影响所述极耳组件的正常使用。
在本发明实施例中,所述连接件包含所述NTC材料,且所述连接件与所述正极金属带10和所述负极金属带20均粘接。当连接件的温度大于或等于所述预设值时,所述正极金属带10和所述负极金属带20可通过所述连接件形成微短路,并释放电压,从而降低所述正极金属带10和所述负极金属带20的温度,进而降低了电芯出现热失控的概率。除此之外,由于所述连接件与所述正极金属带10和所述负极金属带20均粘接,可以固定所述正极金属带10和所述负极金属带20之间的距离,提高了焊接所述正极金属带10和所述负极金属带20的便捷度。可选地,在一些实施例中,所述NTC材料为钒元素氧化物、钡元素氧化物、锶元素氧化物和磷元素氧化物中至少两者混合后的烧结体。
可选地,所述连接件包括两个极耳胶30,一个所述极耳胶30与所述正极金属带10的第一侧和所述负极金属带20的第一侧均粘接,另一个所述极耳胶30与所述正极金属带10的第二侧和所述负极金属带20的第二侧均粘接;其中,所述正极金属带10的第一侧和所述正极金属带10的第二侧为所述正极金属带10的两相对侧;所述负极金属带20的第一侧和所述负极金属带20的第二侧为所述负极金属带20的两相对侧;
所述极耳胶30包括多个依次层叠设置的薄膜层,其中,至少两个所述薄膜层的熔点不同,至少一个所述薄膜层包含有所述NTC材料。
应理解的是,在具体实现时,所述连接件通常为极耳胶组件,所述正极金属带10和所述负极金属带20的两侧均贴设有所述极耳胶30,即所述连接件包括两个极耳胶30,所述正极金属带10和所述负极金属带20位于两个所述极耳胶30中间。其中,两个所述极耳胶30的结构可以不同,在具体实现时,为了方便生产,通常两个所述极耳胶30的结构相同。
应理解的是,所述极耳胶30包括多个依次层叠设置的薄膜层,其中,所述薄膜层的数量在此不做限定。在具体实现时,所述多个依次层叠设置的薄膜层通常通过流延或共挤方式制成。
应理解的是,所述多个依次层叠设置的薄膜层中至少两个所述薄膜层的熔点不同指的是,所述多个依次层叠设置的薄膜层中包括第一目标薄膜层和第二目标薄膜层,其中所述第一目标薄膜层的熔点高于所述第二目标薄膜层的熔点,除所述第一目标薄膜层与所述第二目标薄膜层以外的其他薄膜层的熔点在此不做限定。例如,在一实施例中,所述除所述第一目标薄膜层与所述第二目标薄膜层以外的其他薄膜层的熔点等于所述第一目标薄膜层的熔点或第二目标薄膜层的熔点。在另一实施例中,所述多个依次层叠设置的薄膜层的熔点均不相同。
本实施例提供的所述极耳胶30包括多个依次层叠设置的薄膜层,至少两个所述薄膜层的熔点不同。其中,在具体实现时,可以使得所述第二目标薄膜层的熔点小于或等于电芯封装时的工作温度,熔点较低的所述薄膜层在电芯的封装过程中可以更快地融化,加快所述极耳胶30和铝塑膜融合的速度,从而提高了电芯封装的速度和效果。可以使得所述第一目标薄膜层的熔点大于电芯封装时的工作温度,熔点较高的所述薄膜层可以避免所述极耳胶30过度融化而发生短路现象,提高了所述极耳组件的安全性。在本实施例中,所述极耳胶30包括多个依次层叠设置的薄膜层,其中,至少两个所述薄膜层的熔点不同。通过选择不同熔点的所述薄膜层,可以使得熔点较低所述薄膜层在电芯的封装过程中可以更快地融化,加快所述极耳胶30和铝塑膜融合的速度。同时,可以通过所述熔点较高的薄膜层避免所述极耳胶30过度融化而发生短路现象,提高了所述极耳组件的安全性。
可选地,在一些实施例中,所述多个依次层叠设置的薄膜层包括低熔点聚合物薄膜层和高熔点聚合物薄膜层,所述低熔点聚合物薄膜层由熔点范围在120℃~150℃的聚合物制成;所述高熔点聚合物薄膜层由熔点范围在150℃~170℃的聚合物制成。
可选地,如图2所示,所述极耳胶30包括依次层叠设置的第一薄膜层301、第二薄膜层302和第三薄膜层303,其中,所述第一薄膜层301和第三薄膜层303为所述低熔点聚合物薄膜层;所述第二薄膜层302为所述高熔点聚合物薄膜层。
应理解的是,所述低熔点聚合物薄膜层的材料在此不做限定。在一些实施例中,所述低熔点聚合物薄膜层的材料为亲金属的改性聚丙烯。所述高熔点聚合物薄膜层的材料在此不做限定。在一些实施例中,所述高熔点聚合物薄膜层的材料为聚丙烯。所述第一薄膜层301、第二薄膜层302和第三薄膜层303中至少一者中包含有所述NTC材料。
在本实施例中,所述极耳胶30由三层所述薄膜层组成,且所述高熔点聚合物薄膜层为中间层。由于所述高熔点聚合物薄膜层为中间层,可以在所述铝塑膜和所述极耳组件间起到较好的隔离作用,降低了发生短路的可能性。
可选地,所述第二薄膜层302的厚度大于所述第一薄膜层301的厚度,所述第二薄膜层302的厚度大于所述第三薄膜层303的厚度。例如,在一些实施例中,所述第二薄膜层302的厚度为所述第一薄膜层301的厚度的两倍,所述第一薄膜层301和第三薄膜层303的厚度相同。
可选地,所述第一薄膜层301与所述正极金属带10和所述负极金属带20贴合设置,所述第一薄膜层301包含所述NTC材料。
应理解的是,在具体实现时,所述连接件包括两个极耳胶30,对于一个所述极耳胶30而言,所述第一薄膜层301与所述正极金属带10第一侧和所述负极金属带20第一侧均贴合设置。对于另一个所述极耳胶30而言,所述第一薄膜层301与所述正极金属带10第二侧和所述负极金属带20第二侧均贴合设置。
在本实施例中,所述第一薄膜层301包含所述NTC材料,且所述第一薄膜层301与所述正极金属带10和所述负极金属带20贴合设置。通过上述设置,当所述第一薄膜层301的温度达到所述预设值时,所述NTC材料的电阻下降至约等于零,此时,由于所述第一薄膜层301与所述正极金属带10和所述负极金属带20贴合设置,可以使得所述正极金属带10和所述负极金属带20经由所述第一薄膜层301形成微短路,进而提高了所述正极金属带10和所述负极金属释放电压的效率。
可选地,在一些实施例中,所述连接件的厚度大于0.1mm。
可选地,在一些实施例中,所述正极金属带10靠近所述负极金属带20的侧边与所述负极金属带20靠近所述正极金属带10的侧边之间的最小距离范围为2mm~10mm。
如图3所示,本发明实施例还提供一种电芯,其特征在于,包括上述的极耳组件。该极耳组件为上述实施例中的极耳组件,具体结构可以参照上述实施例中的描述,在此不再赘述。由于在本实施例中采用了上述实施例中的极耳组件,因此本实施例提供的电芯具有上述实施例中极耳组件的全部有益效果。
为了更好的理解本发明,以下通过具体实施对本申请极耳组件和电芯的制作过程以及包含所述NTC材料的极耳胶30对电芯性能的影响进行说明。
实施例一
首先制作所述极耳胶30,其中,本实施例提供的所述绝缘胶由三层依次层叠设置的所述薄膜层构成,所述第一薄膜层301和所述第三薄膜层303为所述低熔点聚合物薄膜层,且所述低熔点聚合物薄膜层的熔点范围为135℃~145℃;所述第二聚薄膜层为所述高熔点聚合物薄膜层,且所述高熔点聚合物薄膜层的熔点范围为155℃~165℃。其中所述第二薄膜层302作为中间骨架层,位于所述第一薄膜层301和第三薄膜层303中间。所述第一薄膜层301主要成分为经过酸酐改性聚丙烯,并且在其中掺入纳米级颗粒NTC材料,并贴合所述正极金属带10和所述负极金属带20设置。所述第二薄膜层302和所述第三薄膜层303均为聚丙烯层,且所述第一薄膜层301、第二薄膜层302和所述第三薄膜层303的厚度比例为1:2:1。所述第一薄膜层301、第二薄膜层302和所述第三薄膜层303通过一起流延方式制成。
然后使用制得的所述极耳胶30,制作所述极耳组件。其中制作所述极耳组件的具体方法如下:取厚度为0.15mm,宽度为6mm的所述正极金属带10,和厚度为0.15mm,宽度为6mm的所述负极金属带20同时放卷。其中,所述正极金属带10为铝带,所述负极金属带20为铜镀镍带。定位所述正极金属带10靠近所述负极金属带20的侧边与所述负极金属带20靠近所述正极金属带10的侧面之间的距离为10mm。在所述正极金属带10和所述负极金属带20经预热后,取宽度为4mm的所述极耳胶30放卷分切贴合在所述正极金属带10和所述负极金属带20的第一侧面和第二侧面。经过预贴、热压成型、高频热压、切片和倒角处理,得到所需的所述极耳组件,其中,所述倒角直径R=2。
最后,在多极耳电芯经过预焊后,将上一步制得的所述极耳组件与所述多极耳进行焊接后,进行顶封,运行温度为195℃,压力为0.3MPa,封装时间为5秒。然后进行注液、化成,并观察是否出现电芯漏液,统计不良电芯比例。将合格的所述电芯继续完成二封、分选并测试存储前后所述电芯电压的情况。最后对所述电芯进行升压炉温测试和整机跌落测试,在本实施例中也可以理解为对电池进行测试。
其中,所述升压炉温测试具体包括:取100只电池进行升压炉温测试(高于电芯电压50mV)。将所述电芯放入试验箱中,试验箱以3℃/min~7℃/min的温升速率进行升温,当箱内温度达到127℃~132℃后恒温,并持续一小时。在30分钟及以内所述电芯不起火且不爆炸,则认为所述电芯升压炉温测试合格。
其中,所述整机跌落测试具体包括:取100只电池进行跌落测试,具体测试步骤为包括:分别将各组电池进行充满电,将满电后的电池置于一米的跌落高度上,每个面各跌落一次,共进行六次试验。测试完毕,确认电池顶封极耳处是否漏液,并统计不良率。
测试结果如下表所示:
封装不良电芯率 | 跌落不良率 | 升温炉压不良率 |
0% | 0% | 0% |
实施例二
本实施例中的电芯与实施例一提供的电芯基本相同,本实施例中的电池与实施例一提供的电池基本相同,不同之处在于,本实施例中的封装时间为4秒。
最后,在多极耳电芯经过预焊后,将上一步制得的所述极耳组件与所述多极耳进行焊接后,进行顶封,运行温度为195℃,压力为0.3MPa,封装时间为4秒。然后进行注液、化成,并观察是否出现电芯漏液,统计不良电芯比例。将合格的所述电芯继续完成二封、分选并测试存储前后所述电芯电压的情况。最后对所述电芯进行升压炉温测试和整机跌落测试,在本实施例中也可以理解为对电池进行测试。
其中,所述升压炉温测试具体包括:取100只电池进行升压炉温测试(高于电芯电压50mV)。将所述电芯放入试验箱中,试验箱以3℃/min~7℃/min的温升速率进行升温,当箱内温度达到127℃~132℃后恒温,并持续一小时。在30分钟及以内所述电芯不起火且不爆炸,则认为所述电芯升压炉温测试合格。
其中,所述整机跌落测试具体包括:取100只电池进行跌落测试,具体测试步骤为包括:分别将各组电池进行充满电,将满电后的电池置于一米的跌落高度上,每个面各跌落一次,共进行六次试验。测试完毕,确认电池顶封极耳处是否漏液,并统计不良率。
测试结果如下表所示:
封装不良电芯率 | 跌落不良率 | 升温炉压不良率 |
0% | 1% | 0% |
对比例一
本实施例中的电芯与实施例一提供的电芯基本相同,不同之处在于,在本实施例中的极耳胶为常规极耳胶,即本对比例中的极耳胶不包含NTC材料。
在多极耳电芯经过预焊后,将上一步制得的所述极耳组件与所述多极耳进行焊接后,进行顶封,运行温度为195℃,压力为0.3MPa,封装时间为5秒。然后进行注液、化成,并观察是否出现电芯漏液,统计不良电芯比例。将合格的所述电芯继续完成二封、分选并测试存储前后所述电芯电压的情况。最后对所述电芯进行升压炉温测试和整机跌落测试,在本实施例中也可以理解为对电池进行测试。
其中,所述升压炉温测试具体包括:取100只电池进行升压炉温测试(高于电芯电压50mV)。将所述电芯放入试验箱中,试验箱以3℃/min~7℃/min的温升速率进行升温,当箱内温度达到127℃~132℃后恒温,并持续一小时。在30分钟及以内所述电芯不起火且不爆炸,则认为所述电芯升压炉温测试合格。
其中,所述整机跌落测试具体包括:取100只电池进行跌落测试,具体测试步骤为包括:分别将各组电池进行充满电,将满电后的电池置于一米的跌落高度上,每个面各跌落一次,共进行六次试验。测试完毕,确认电池顶封极耳处是否漏液,并统计不良率。
测试结果如下表所示:
封装不良电芯率 | 跌落不良率 | 升温炉压不良率 |
1% | 2.4% | 4% |
对比例二
本实施例中的电芯与实施例一提供的电芯基本相同,本实施例中的电池与实施例一提供的电池基本相同,不同之处在于,在本实施例中的极耳胶为常规极耳胶,即本对比例中的极耳胶不包含NTC材料,且封装时间为4秒。
最后,在多极耳电芯经过预焊后,将上一步制得的所述极耳组件与所述多极耳进行焊接后,进行顶封,运行温度为195℃,压力为0.3MPa,封装时间为4秒。然后进行注液、化成,并观察是否出现电芯漏液,统计不良电芯比例。将合格的所述电芯继续完成二封、分选并测试存储前后所述电芯电压的情况。最后对所述电芯进行升压炉温测试和整机跌落测试,在本实施例中也可以理解为对电池进行测试。
其中,所述升压炉温测试具体包括:取100只电池进行升压炉温测试(高于电芯电压50mV)。将所述电芯放入试验箱中,试验箱以3℃/min~7℃/min的温升速率进行升温,当箱内温度达到127℃~132℃后恒温,并持续一小时。在30分钟及以内所述电芯不起火且不爆炸,则认为所述电芯升压炉温测试合格。
其中,所述整机跌落测试具体包括:取100只电池进行跌落测试,具体测试步骤为包括:分别将各组电池进行充满电,将满电后的电池置于一米的跌落高度上,每个面各跌落一次,共进行六次试验。测试完毕,确认电池顶封极耳处是否漏液,并统计不良率。
测试结果如下表所示:
封装不良电芯率 | 跌落不良率 | 升温炉压不良率 |
2.3% | 2.8% | 3% |
将实施例一和实施例二的测试结果与对比一和对比例二的测试结果进行分析比较可知,第一方面,使用含有NTC材料的所述极耳胶30加快了所述极耳胶30和铝塑膜的融合速度和融合效果,从而降低了封装不良率和跌落不良率,即提高了封装的可靠性。第二方面由于所述极耳胶30内包含有NTC材料,可以使所述正极金属带10和所述负极金属带20在高温的情况下实现微短路,释放电压,降低了电芯的温度,从而使得升温炉压不良率降低。根据以上的分析可知,本实施例提供的极耳组件可以降低电芯出现热失控的概率,提高了电芯的安全性能。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种极耳组件,其特征在于,包括:正极金属带、负极金属带和连接件;所述连接件与所述正极金属带和所述负极金属带均连接,所述连接件包含负温度系数NTC材料;其中,在所述连接件的温度大于或等于预设值的情况下,所述正极金属带和所述负极金属带通过所述连接件形成微短路。
2.根据权利要求1所述的极耳组件,其特征在于,所述NTC材料为钒元素氧化物、钡元素氧化物、锶元素氧化物和磷元素氧化物中至少两者混合后的烧结体。
3.根据权利要求1所述的极耳组件,其特征在于,所述连接件包括两个极耳胶,一个所述极耳胶与所述正极金属带的第一侧和所述负极金属带的第一侧均粘接,另一个所述极耳胶与所述正极金属带的第二侧和所述负极金属带的第二侧均粘接;其中,所述正极金属带的第一侧和所述正极金属带的第二侧为所述正极金属带的两相对侧;所述负极金属带的第一侧和所述负极金属带的第二侧为所述负极金属带的两相对侧;
所述极耳胶包括多个依次层叠设置的薄膜层,其中,至少两个所述薄膜层的熔点不同,至少一个所述薄膜层包含有所述NTC材料。
4.根据权利要求3所述的极耳组件,其特征在于,所述多个依次层叠设置的薄膜层包括低熔点聚合物薄膜层和高熔点聚合物薄膜层,所述低熔点聚合物薄膜层由熔点范围在120℃~150℃的聚合物制成;所述高熔点聚合物薄膜层由熔点范围在150℃~170℃的聚合物制成。
5.根据权利要求4所述的极耳组件,其特征在于,所述极耳胶包括依次层叠设置的第一薄膜层、第二薄膜层和第三薄膜层,其中,所述第一薄膜层和第三薄膜层为所述低熔点聚合物薄膜层;所述第二薄膜层为所述高熔点聚合物薄膜层。
6.根据权利要求5所述的极耳组件,其特征在于,所述第二薄膜层的厚度大于所述第一薄膜层的厚度,所述第二薄膜层的厚度大于所述第三薄膜层的厚度。
7.根据权利要求5所述的极耳组件,其特征在于,所述第一薄膜层与所述正极金属带和所述负极金属带贴合设置,所述第一薄膜层包含所述NTC材料。
8.根据权利要求1所述的极耳组件,其特征在于,所述连接件的厚度大于0.1mm。
9.根据权利要求1所述的极耳组件,其特征在于,所述正极金属带靠近所述负极金属带的侧边与所述负极金属带靠近所述正极金属带的侧边之间的最小距离范围为2mm~10mm。
10.一种电芯,其特征在于,包括如权利要求1-9中任一项所述的极耳组件。
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