CN221057494U - 一种内置温感线的电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内置温感线的电池，包括壳体和温感线；壳体的内腔设置有电芯，壳体设置有穿线孔；温感线具有相位于壳体内腔中的温感段和位于壳体外的外接段；温感线的偶丝裸露段穿设于穿线孔，穿线孔封设有耐温密封胶，耐温密封胶覆设于偶丝裸露段的外周并固定偶丝裸露段。该实用新型内置温感线的电池中金属材质的偶丝裸露表面直接与耐温密封胶接触；偶丝自身线径细，并且热膨胀系数较塑胶护套材质低，化成分容阶段偶丝的形变小，利于提升耐温密封胶与偶丝之间的粘接强度，杜绝电解液经由偶丝和护套、护套与耐温密封胶之间的漏液问题，确保化成分容阶段穿线孔处电解液的有效密封，进而保证电池的容量发挥。

Description

一种内置温感线的电池

技术领域

本实用新型涉及电池测温结构领域，具体涉及一种内置温感线的电池。

背景技术

随着锂离子电池在电动汽车及储能应用领域的广泛应用，对锂离子电池的容量及快充的要求也相应提高。温度对于电池的内阻、充电性能、放电性能和寿命均密切相关，因此有必要严密监控电池内部的温度，而在电池内部设置温感线等温度测试元件，是较为直接有效的温度监控方式。

温感线经由壳体的通孔引出，温感线与通孔的孔壁之间通过耐温密封胶粘接固定并密封。以上温感线密封方式的缺陷在于：温感线的电阻随温度变化，其结构主要包括温度敏感金属偶丝线芯和绝缘材质的偶丝护套，塑胶材质的偶丝护套与耐温密封胶的热膨胀系数不同，化成分容阶段的充放电导致电池内部温度变化，偶丝护套与耐温密封胶之间容易出现漏液问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种内置温感线的电池，耐温密封胶填充于金属材质的偶丝裸露段和穿线孔的间隔中，杜绝电解液经由偶丝和护套、护套与耐温密封胶之间的漏液问题。

为了实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种内置温感线的电池，包括：

壳体，内腔设置有电芯，设置有穿线孔；

温感线，具有相位于所述壳体内腔中的温感段和位于所述壳体外的外接段；

所述温感段和外接段之间连接有偶丝裸露段，所述偶丝裸露段穿设于所述穿线孔，所述穿线孔封设有耐温密封胶，所述耐温密封胶覆设于所述偶丝裸露段的外周并固定所述偶丝裸露段。

优选的技术方案为，所述耐温密封胶还包括延展并覆盖于所述壳体外表面的壳外封接部。

优选的技术方案为，沿孔深方向所述穿线孔中的耐温密封胶注胶深度为L，L等于或者大于所述穿线孔的孔深。

优选的技术方案为，所述外接段包括第一护套包覆段，所述第一护套包覆段的第一端与所述偶丝裸露段连接，所述耐温密封胶延展包覆于所述第一护套包覆段的第一端外周。

优选的技术方案为，所述偶丝裸露段凸出于所述壳体。

优选的技术方案为，所述电池为圆柱电池，所述穿线孔设置于所述圆柱电池的顶盖，所述穿线孔和所述顶盖的注液孔分设于所述顶盖的中心两侧。

优选的技术方案为，所述温感段具有测温端以及远离所述测温端的第二护套包覆段，所述第二护套包覆段与所述偶丝裸露段以及耐温密封胶连接。

优选的技术方案为，所述穿线孔的直径为1～5mm。

优选的技术方案为，所述偶丝裸露段的长度为5～30mm。

优选的技术方案为，每根所述温感线均包括正极偶丝和负极偶丝，所述第二护套包覆段包括内护套和外护套，所述正极偶丝和负极偶丝各自设置有内护套，所述外护套集束设置于所述正极偶丝和负极偶丝的外周。

本实用新型的优点和有益效果在于：

该实用新型内置温感线的电池采用耐温密封胶填充穿线孔，金属材质的偶丝裸露表面直接与耐温密封胶接触；偶丝自身线径细，并且热膨胀系数较塑胶护套材质低，化成分容阶段因电池温度变化导致的偶丝形变小，利于提升耐温密封胶与偶丝之间的粘接强度，杜绝电解液经由偶丝和护套、护套与耐温密封胶之间的漏液问题，确保化成分容阶段穿线孔处电解液的有效密封，进而保证电池的容量发挥；

穿线孔处温感线的密封结构利于电池内部温度监测的顺利进行，并且有效提升内置温感线电池的制作效率和良品率。

附图说明

图1是实施例内置温感线的电池的立体结构示意图；

图2是未施加密封胶前内置温感线的电池的立体结构示意图；

图3是图2中A的局部放大图；

图4是未施加密封胶前内置温感线的电池的另一立体结构示意图；

图5是图1中电池沿壳体中心轴平行平面的剖视图；

图6是图5中B的局部放大图；

图7是图5中C的局部放大图；

图中：1、壳体；101、穿线孔；102、顶盖；103、注液孔；2、温感线；201、温感段；2011、第二护套包覆段；202、外接段；2021、第一护套包覆段；203、偶丝裸露段；2a、内护套；2b、外护套；2c、正极偶丝；2d、负极偶丝；3、耐温密封胶；301、壳外封接部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。

分容化成阶段电池内部的温度监测可用于验证锂离子电池内部的温度变化。软包电池、方形电池和圆柱电池的内部均可设置温感线。

温感线的基本构成为正极偶丝、负极偶丝、内护套和外护套，正极偶丝外包覆内护套组成正极导线，负极偶丝外包覆内护套组成负极导线，外护套包覆于正极导线和负极导线外构成单根集束温感线。因此，穿线孔处的温感线若同时保留内护套和外护套，外护套与穿线孔的孔壁之间填充密封胶，则电解液在以下三处存在泄漏可能：密封胶与外护套的剥离处、内护套和外护套之间、内护套与偶丝之间；穿线孔处的温感线若保留内护套，剥除外护套，两根导线的内护套与穿线孔的孔壁之间填充密封胶，则以下两处存在泄漏可能：密封胶与内护套的剥离处、内护套与偶丝之间。

化成过程中需要对电池施加高温，高温条件下电解液粘度降低，电解液分解会进一步增加电池内部压力，以上因素均会增加密封胶和护套界面剥离的几率。另外，内护套和外护套常用的材质为PFA(全氟丙烯聚合物)，具有优良的化学稳定性、高温耐受性和良好的耐化学腐蚀性。PFA极性很低，胶粘剂在其表面不易润湿，难粘附，这也导致密封胶和护套界面剥离几率的增加。

实施例

如图1-5所示，实施例内置温感线的电池包括壳体1和温感线2；壳体1的内腔设置有电芯(图中未示出)，壳体1设置有穿线孔101；温感线2具有相位于壳体1内腔中的温感段201和位于壳体1外的外接段202；温感段201和外接段202之间连接有偶丝裸露段203，温感线2的偶丝裸露段203穿设于穿线孔101，穿线孔101封设有耐温密封胶3，耐温密封胶3覆设于偶丝裸露段203的外周并固定偶丝裸露段203。

电池可选为已知的任意一种电池，优选为具有硬质壳体的电池，例如方形电池、圆柱电池。壳体1具有容纳电芯的内腔，包括围设于电芯外周的筒体以及封设于筒体两端的端盖。穿线孔101可选设置于筒体或者端盖。一个穿线孔101穿设有一根或者两根以上的温感线2。温感线2的数量根据电池内部重点关注温度变化的位置点数量确定。两根以上的温感线2穿设于一个穿线孔101，则穿线孔101可以趋少设置。与多个穿线孔101相比，利于降低电池穿线孔101处出现密封问题的几率。

基于常规的具有内护套2a和外护套2b的温感线2，偶丝裸露段203可选将某一节段的外护套2b和内护套2a剥除得到。偶丝裸露段203的长度根据穿线孔101的孔深确定。

可以理解的是，耐温密封胶3包覆的偶丝裸露段203包括正极偶丝2c和负极偶丝2d，正极偶丝2c和负极偶丝2d间隔有耐温密封胶3以确保相互绝缘，因此可以理解的是，耐温密封胶3为绝缘胶。另外，除偶丝裸露段203外的其他温感线2节段正极偶丝2c和负极偶丝2d之间也相互绝缘。具体的，除偶丝裸露段203外的其他温感线2节段保留内护套2a，或者同时保留内护套2a和外护套2b，或者包绕绝缘层等。护套的位置或者绝缘层的包绕位置取决于温感线2与其他元件的位置关系和连接关系。

温感线2为可选为K型温感线、T型温感线或者J型温感线。进一步的，结合电池温度、电解液等，优选为T型温感线。T型温感线的正极为铜线，负极为铜镍合金线，裸露偶丝的使用环境为轻度氧化、还原、真空或惰性环境，在潮湿环境中性能良好，可在低温和冷冻环境中应用。温感线2还可选为精度更高、具有温度补偿的三线温感线，三线温感线的偶丝裸露段203具有三根裸露偶丝。与两根偶丝的温感线2相同，三根裸露偶丝两两间隔有耐温密封胶3以确保相互绝缘。

耐温密封胶3覆设于偶丝裸露段203位于穿线孔101中的节段外周，或者沿偶丝裸露段203的延伸方向耐温密封胶3密实包覆至与护套连接。耐温密封胶3的具体型号根据包括密封胶的电池使用温度选择，例如电池化成分容阶段的温度范围。

如图6所示，在另一优选的实施例中，耐温密封胶3还包括延展并覆盖于壳体1外表面的壳外封接部301。

位于穿线孔101中的密封胶延展并设置于壳体1外表面，因此穿线孔101中的密封胶与壳外封接部301一体连接。壳外封接部301可选设置于穿线孔101的径向一侧，或者围合设置于穿线孔101的外周，优选为设置于穿线孔101的外周。壳外封接部301在壳体1外表面的覆盖面积根据密封需要确定。圆柱电池的顶盖厚度为0.4mm左右，与耐温密封胶3的粘接面积有限，壳外封接部301利于增加耐温密封胶3与壳体1的粘接面积，提升密封效果。在电池使用过程中即便耐温密封胶3与穿线孔101的孔壁相互剥离，围设于穿线孔101的外周的壳外封接部301也能保持密封效果。

进一步的，当穿线孔101中穿设有两根以上温感线2时，密封胶还能固定温感线2的分叉位置，便于操作人员根据温感线2的位置确定对应的测温。

如图6所示，在另一优选的实施例中，沿孔深方向穿线孔101中的耐温密封胶3注胶深度为L，L等于或者大于穿线孔101的孔深，以增加密封胶与穿线孔101孔壁的粘接面积、粘接强度和密封可靠性。

如图5-6所示，在另一优选的实施例中，外接段202包括第一护套包覆段2021，第一护套包覆段2021的第一端与偶丝裸露段203连接，耐温密封胶3延展包覆于第一护套包覆段2021的第一端外周。

可选的，第一护套包覆段2021接近偶丝裸露段203的一端护套为偶丝各自的内护套2a，或者如图3中所示同时包括内护套2a和外护套2b。耐温密封胶3与内护套2a分别粘接并包覆于内护套2a的外周，或者耐温密封胶3与内护套2a和外护套2b粘接连接并包覆于外护套2b的外周。

耐温密封胶3连接第一护套包覆段2021，增强和绝缘保护裸露偶丝，免去另用绝缘胶带包绕密封胶与第一护套包覆段2021之间裸露偶丝的操作，使得操作人员密封温感线2的操作更趋便捷。

裸露偶丝段可选沿穿线孔101孔深方向设置，或者穿线方向与穿线孔101孔深方向存在夹角。当裸露偶丝段沿穿线孔101孔深方向设置时，裸露偶丝段的长度可选等于、大于或者小于穿线孔101的孔深。

如图3所示，在另一优选的实施例中，偶丝裸露段203凸出于壳体1。当密封操作在壳体1的外表面进行时，偶丝裸露段203的正极偶丝2c和负极偶丝2d凸出于壳体1的外表面，壳体1的外表面即远离电芯的表面。

穿线孔101中偶丝裸露段203的偶丝与密封胶粘接，注胶时正极偶丝2c和负极偶丝2d处于相互间隔位置可通过夹具或者人工固定，夹具或者人工夹持于延伸至壳体1外或壳体1内的偶丝裸露段203端部。作为替代，夹具或者人工夹持于仅具有内护套2a的第一护套包覆段2021，但偶丝的密封胶粘接长度小，而内护套2a的密封胶粘接长度更大，内护套2a与密封胶的粘接界面漏液几率增加，且不方便操作人员观察偶丝位置。

如图1-2、4所示，在另一优选的实施例中，电池为圆柱电池，穿线孔101设置于圆柱电池的顶盖102，穿线孔101和顶盖102的注液孔103分设于顶盖102的中心两侧。穿线孔101远离注液孔103，降低温感线2对注液孔103化成钉插拔等操作的影响，同时使穿线孔101和注液孔103对顶盖102强度的影响趋小。

如图5所示，在另一优选的实施例中，温感段201具有测温端以及远离测温端的第二护套包覆段2011，第二护套包覆段2011与偶丝裸露段203以及耐温密封胶3连接。测温端设置于电池内部预定的测温点，第二护套包覆段2011位于壳体1内。与第一护套包覆段2021相同，第二护套包覆段2011的护套仅为内护套2a，或者同时包括内护套2a和外护套2b。

在一些实施例中，穿线孔101的直径为1～5mm，进一步的，在圆柱电池的端盖上，穿线孔101的直径可选为2～5mm，例如3mm。穿线孔101过大，则耐温密封胶3的使用量大，穿线孔101与耐温密封胶3的粘接密封长度更大，直接影响密封效果。

在一些实施例中，偶丝裸露段203的长度为5～30mm，进一步的，偶丝裸露段203的长度为10～20mm，例如15mm。偶丝裸露段203过长，即耐温密封胶3需要包裹更长的偶丝，耐温密封胶3的使用量大且操作不便。

如图3、7所示，在另一优选的实施例中，每根温感线2均包括正极偶丝2c和负极偶丝2d，第二护套包覆段2011包括内护套2a和外护套2b，正极偶丝2c和负极偶丝2d各自设置有内护套2a，外护套2b集束设置于正极偶丝2c和负极偶丝2d的外周。外护套2b将正极偶丝2c、负极偶丝2d组合成集束线，与偶丝和内护套2a组成的导线相比，集束线的线径更大，密封偶丝裸露段203时集束线的位移小，利于将测温端保持在预定的测温点。

温感线的密封操作为：将温感线2中间段的护套剥除，得偶丝裸露段203，用耐温密封胶将偶丝裸露段203固定在穿线孔中。密封操作在卷芯入壳后的底焊工序后进行。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种内置温感线的电池，其特征在于，包括：

壳体，内腔设置有电芯，设置有穿线孔；

温感线，具有相位于所述壳体内腔中的温感段和位于所述壳体外的外接段；

其特征在于，所述温感段和外接段之间连接有偶丝裸露段，所述偶丝裸露段穿设于所述穿线孔，所述穿线孔封设有耐温密封胶，所述耐温密封胶覆设于所述偶丝裸露段的外周并固定所述偶丝裸露段。

2.根据权利要求1所述的内置温感线的电池，其特征在于，所述耐温密封胶还包括延展并覆盖于所述壳体外表面的壳外封接部。

3.根据权利要求1所述的内置温感线的电池，其特征在于，沿孔深方向所述穿线孔中的耐温密封胶注胶深度为L，L等于或者大于所述穿线孔的孔深。

4.根据权利要求1所述的内置温感线的电池，其特征在于，所述外接段包括第一护套包覆段，所述第一护套包覆段的第一端与所述偶丝裸露段连接，所述耐温密封胶延展包覆于所述第一护套包覆段的第一端外周。

5.根据权利要求1所述的内置温感线的电池，其特征在于，所述偶丝裸露段凸出于所述壳体。

6.根据权利要求1所述的内置温感线的电池，其特征在于，所述电池为圆柱电池，所述穿线孔设置于所述圆柱电池的顶盖，所述穿线孔和所述顶盖的注液孔分设于所述顶盖的中心两侧。

7.根据权利要求1或5所述的内置温感线的电池，其特征在于，所述温感段具有测温端以及远离所述测温端的第二护套包覆段，所述第二护套包覆段与所述偶丝裸露段以及耐温密封胶连接。

8.根据权利要求6所述的内置温感线的电池，其特征在于，所述穿线孔的直径为1～5mm。

9.根据权利要求1所述的内置温感线的电池，其特征在于，所述偶丝裸露段的长度为5～30mm。

10.根据权利要求7所述的内置温感线的电池，其特征在于，每根所述温感线均包括正极偶丝和负极偶丝，所述第二护套包覆段包括内护套和外护套，所述正极偶丝和负极偶丝各自设置有内护套，所述外护套集束设置于所述正极偶丝和负极偶丝的外周。