CN206878080U - 电池 - Google Patents

Abstract

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种电池。所提供的电池包括电芯、外壳和绝缘件，所述绝缘件具有弹性，且设置于所述电芯和所述外壳之间；所述绝缘件具有相对的两个表面，两个所述表面之间始终具有预设间隔；所述绝缘件具有容纳孔，所述容纳孔能储存电解液。本申请所提供的电池能降低电池内的气压。

Description

电池

技术领域

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种电池。

背景技术

目前，高镍材料因其具有高克容量的优势，而被越来越广泛地应用于电池领域。但是，由于高镍材料自身也存在一些缺陷，例如，在高温、高电压的条件下，由高镍材料制成的阴极与电解液之间容易发生异常剧烈的副反应，导致电池内气体增多，而当产生的气体量达到一定程度时，或者说电池内的气压增大到警戒值时，就会触发电池内部的安全短路装置工作，而一旦安全短路装置工作，就会使电池内部的电化学反应终止，即整个电池会停止工作，丧失充放电的功能。

而为了解决上述因气体增多、气压增大而导致电池停止工作的问题，通常会采用优化电池内部电化学反应过程的方法，但通过这种方法降低电池内所产生气体量的同时，还会带来一些附加的不良效果，如会使电池的倍率性能降低，甚至还会对电池内部的循环性能产生不良影响。

实用新型内容

本申请提供了一种电池，能降低电池内的气压，进而可以增强电池的安全性和可靠性。

本申请的第一方面提供了一种电池，包括电芯、外壳和绝缘件，所述绝缘件具有弹性，且设置于所述电芯和所述外壳之间；

所述绝缘件具有相对的两个表面，两个所述表面之间始终具有预设间隔；所述绝缘件具有容纳孔，所述容纳孔能储存电解液。

优选的，所述容纳孔连通两个所述表面所在侧的空间；

在所述绝缘件的厚度方向上，所述容纳孔一端的孔壁的投影为第一投影，所述容纳孔另一端的孔壁的投影为第二投影，且所述第一投影在所述第二投影之外。

优选的，所述容纳孔仅贯穿两个所述表面中的一者。

优选的，所述绝缘件的厚度值在0.05～0.5mm之内。

优选的，所述容纳孔在任意方向的尺寸值均在0.01～1000um之内。

优选的，所述容纳孔为球型孔。

优选的，所述容纳孔的孔径为100um。

优选的，所述电芯包括底面和侧面，所述绝缘件包括相连接的底部和侧部，所述底部和所述侧部分别设置于所述底面与所述侧面，且所述底部和所述侧部上的所述容纳孔均匀分布。

在所述电池的高度方向上，所述侧部外伸于所述侧面。

优选的，所述绝缘件由聚氨酯材料制成。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的电池，电芯与外壳之间设置有绝缘件。电芯与电解液发生电化学反应时，电芯会出现一定程度的膨胀现象，进而会挤压弹性的绝缘件，绝缘件在被挤压的过程中，会逐渐释放出填充于容纳孔中的电解液，且电解液可以与电芯发生电化学反应；同时，因电池内电化学反应的副反应而产生的气体，可以缓慢地进入已经释放出电解液的容纳孔内，进而使电池内所产生的气体能被绝缘件的容纳孔储存起来，达到控制电池内气压的目的。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的电池的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的电池的绝缘件的展开示意图。

附图标记：

1-电芯；

10-极耳；

2-绝缘件；

20-容纳孔；

21-底部；

22-侧部。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1所示，本申请实施例提供了一种电池，包括电芯1、外壳(未在图中示出)和绝缘件2，绝缘件2可以具有弹性，且可以设置于电芯1和外壳之间。绝缘件2具有两个相对的表面，前述两个表面之间可以始终具有预设间隔。绝缘件2具有容纳孔20，容纳孔20可以储存电解液。

其中，电池的电芯1可以为具有两个极耳10的锂电芯，两个极耳10可以分别为电芯1的正极极耳和负极极耳，两个极耳10可以通过导线或电极连接片与其他部件连接，以实现充放电的目的。电芯1可以为规则形状的结构，如正方体状、长方体状等，也可以为不规则形状的结构；外壳的形状可以与电芯1的形状相适，使电芯1可安放到外壳内，外壳可以对电芯1起保护作用。绝缘件2可以由绝缘、且具有弹性的材料制成，如绝缘件2可以为，具有孔的弹性泡棉材料通过切割的方式制成的满足需求厚度的部件；也可以为高分子材料通过复合加工、热压加工、爆破开孔等方式制成的弹性多孔状结构的部件。需要说明的是，前述弹性泡棉材料所具有的孔和多孔状结构部件中的孔均可以为容纳孔20，且容纳孔20可以为规则空间结构的孔，如球型孔、正方体状孔、长方体状孔等；也可以为不规则空间结构的孔。本领域技术人员可以通过改变绝缘件2的厚度，使绝缘件2在压缩状态下，绝缘件2的两个表面之间仍能保持预设间隔，此预设间隔内所填充的物质即为被挤压的绝缘件2，也就是说，即便绝缘件2在被挤压到极限状态时，其仍能通过自身将电池的外壳与电芯1隔绝开来，使电芯1不会与外壳相接触，以达到二者绝缘的目的。由于绝缘件2设置在电芯1与外壳之间，绝缘件2所具有的相对的两个表面，可以分别为绝缘件2的内表面和外表面。当然，电池中还可以包括其他部件，如电池的保护电路板等。

上述可知，本申请所提供的这种电池中，电芯1与外壳之间设置有绝缘件2，且绝缘件2在被挤压状态下，也能保证其相对的两个表面之间仍具有预设间隔，进而可以保证电池的电芯1不会与外壳接触；同时，绝缘件2具有容纳孔20，在电池的组装过程中，工作人员可以在容纳孔20中注满电解液，工作人员可以根据电池内电化学反应的类型确定电解液的种类。在锂离子电池的工作过程中，会出现一定程度的膨胀现象，进而会挤压位于电芯1与外壳之间的绝缘件2，绝缘件2具有弹性，在被挤压时，会逐渐释放出填充于容纳孔20中的电解液，且在电解液流出并参与电化学反应的过程中，电池内因电化学反应而产生的气体，可以进入到已经释放出电解液的容纳孔20中；并且，在电池的逆反应中，锂离子会从极耳10中脱出，电芯1的形状收缩复原，进而也可以使绝缘件2的形状得到复原，电池内剩余的气体可以进入到空的容纳孔20中。在电池进行充放电循环过程中，上述过程可以持续进行，因而本申请所提供的电池可以降低电池内的气压。

一种优选的实施例是，容纳孔20可以连通绝缘件2所具有的两个相对表面所在的空间，且在绝缘件2的厚度方向上，容纳孔20一端的孔壁的投影可以为第一投影，容纳孔20另一端的孔壁的投影可以为第二投影，第一投影可以在第二投影之外。

具体的，容纳孔20可以为贯通孔，以连通绝缘件2的内外两侧空间，使绝缘件2被挤压后，储存于容纳孔20中但流到绝缘件2外侧的电解液，能通过容纳孔20流到绝缘件2的内侧，进而可以与电芯1进行电化学反应。同时，为了避免绝缘件2在被挤压状态下，电芯1在容纳孔20处可以与外壳相接触，因而贯穿绝缘件2的容纳孔20的延伸方向可以与绝缘件2的厚度方向有一定夹角，使容纳孔20两端的孔壁在沿绝缘件2厚度方向上的投影完全不重合。这样设计，可以使绝缘件2在被压缩的状态下，绝缘件2在贯通的容纳孔20处也不会出现缺口，进而可以避免电芯1与外壳接触。

另一种优选的实施例是，容纳孔20可以仅贯穿绝缘件2所具有的相对的两个表面中的一个。

具体的，可以使容纳孔20的尺寸远小于绝缘件2的厚度，使分别靠近前述两个表面的多个容纳孔20不会连通到一起；也可以使绝缘件2上的多个容纳孔20相互交错分布，且容纳孔20可以仅有一部分位于绝缘件2上，而另一部分可以被切下，使容纳孔20可以仅连通前述两个表面中的一个。这样也可以避免电芯1通过被挤压后的容纳孔20而与外壳接触。

本领域技术人员可以根据电芯1与外壳之间的缝隙大小确定绝缘件2的厚度，在电芯1与外壳之间间隙较大时，绝缘件2的厚度可以较大，反之，绝缘件2的厚度可以相对较小。进一步的，由于电池的各项基本尺寸多为固定值，以便于批量生产，也就是说电芯1与外壳之间的间隙大小也是相对固定的，因而绝缘件2的厚度值可以在0.05～0.5mm之内。工作人员可以根据实际情况合理选择绝缘件2的厚度值，以填充于电芯1与外壳之间。在电池出现晃动以及碰撞的情况下，绝缘件2还能起一定的缓冲作用，进而可以增加电芯1的使用寿命。

同样的，绝缘件2中的容纳孔20的尺寸也可以根据实际情况在一定范围内改变，经过工作人员的试验和验证，容纳孔20在任意方向的尺寸值可以在0.01～1000um之内，也就是说，容纳孔20上任意两点之间的距离可以为0.01～1000um之间的任意值，这样可以在绝缘件2不丧失原有绝缘功能的条件下，通过增大或减小多个容纳孔20的容积，使容纳孔20适应不同工况的实际需求。

相比于异形孔，规则形状的孔在释放电解液时的速度相对更平缓，同时在各种规则形状中，球型孔的加工难度相对较低，因而，容纳孔20可以为球型孔。其中规则形状可以认为是空间形状规则的结构体。

进一步的，球型的容纳孔20的半径可以为100um，在绝缘件2的加工过程中，可以使球型的容纳孔20仅有一部分位于绝缘件2上，另一部分在被切下的同时，可以使球型的容纳孔20与绝缘件2的一个表面相连通，进而可以起储存电解液和电池内因电化学反应而产生的气体的作用。其中，球型容纳孔20的半径可以存在设定范围内的误差，该误差的存在不会破坏绝缘件2的绝缘作用。

本申请所提供的电池中，电芯1可以为规则长方体形状的结构件，此种电芯1可以包括底面、侧面和顶面，其中电芯1的极耳10可以凸出于电芯1的顶面；如图1和图2所示，绝缘件2可以包括相连接的底部21和侧部22，底部21和侧部22可以分别设置在电芯1的底面和侧面上，且底部21和侧部22上的容纳孔20可以均匀分布。

具体的，绝缘件2的底部21和侧部22可以一体成型，也可以分体成型，再通过胶水粘接到一起。电芯1的表面还可以包裹有PP膜等，且电池的顶部和电池的底部还可以分别设置有绝缘盖板和底托板等，绝缘件2的底部21的一侧可以与电芯1的底面接触，另一侧可以在高温条件下与底托板等塑性结构连为一体，这可以使绝缘件2在电池内的位置得以固定；同样的，绝缘件2的侧部22也可以与电芯1的侧面接触。可以在加工绝缘件2的过程中，将制造绝缘件2的各种组分混合的更均匀，使容纳孔20在绝缘件2上的分布更均匀。需要说明的是，此处的均匀是指容纳孔20的排布情况在一定范围内的相对均匀状态，而不是完全的绝对均匀状态。

一种优选的具体实施例是，电池还包括绝缘盖板，在电池的高度方向上，绝缘件2的侧部22可以外伸于电芯1的侧面，也就是说，电芯1的侧面上均设置有绝缘件2的侧部22，但侧部22中有一部分未覆盖电芯1的侧面。在电池的组装过程中，电芯1的顶面可以覆盖绝缘盖板，且绝缘盖板可以避开电芯1的极耳10，绝缘盖板可以将前述侧部22中未覆盖侧面的这部分压到电芯1的顶面上，进而使侧部22还可以与电芯1的顶部接触，起缓冲作用。

本申请所提供的电池中，绝缘件2可以由聚氨酯材料制成。具体的，可以在聚氨酯材料中添加其他成分，且通过发泡技术制成多孔结构的绝缘件2。当然，绝缘件2还可以由其他材料制成，如聚氯乙烯等。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池，包括电芯和外壳，其特征在于，还包括绝缘件，所述绝缘件具有弹性，且设置于所述电芯和所述外壳之间；

所述绝缘件具有相对的两个表面，两个所述表面之间始终具有预设间隔；所述绝缘件具有容纳孔，所述容纳孔能储存电解液。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述容纳孔连通两个所述表面所在侧的空间；

在所述绝缘件的厚度方向上，所述容纳孔一端的孔壁的投影为第一投影，所述容纳孔另一端的孔壁的投影为第二投影，且所述第一投影在所述第二投影之外。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述容纳孔仅贯穿两个所述表面中的一者。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述绝缘件的厚度值在0.05～0.5mm之内。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述容纳孔在任意方向的尺寸值均在0.01～1000um之内。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述容纳孔为球型孔。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述容纳孔的孔径为100um。

8.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述电芯包括底面和侧面，所述绝缘件包括相连接的底部和侧部，所述底部和所述侧部分别设置于所述底面与所述侧面，且所述底部和所述侧部上的所述容纳孔均匀分布。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，在所述电池的高度方向上，所述侧部外伸于所述侧面。

10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述绝缘件由聚氨酯材料制成。