二次電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及儲能技術領域，尤其涉及一種二次電池。
【背景技術】
[0002]隨著科技水平的發展，對諸如鋰離子電池等二次電池的能量密度要求越來越高。如此多的能量密封在一個鋁殼或者鋼殼里面，再加之其內部含有易燃的電解液，使鋰離子電池時刻面臨著安全的考驗和挑戰。
[0003]在日常生活中，熱濫用難以避免。因此，合適的溫度下適時的打開防爆閥，有利于釋放電池內部的壓力，避免電池能量的蓄積造成的危險。
[0004]一般來說，可以通過降低防爆閥的壓力改善，然而，過低的防爆閥壓力可能會導致防爆閥在日常使用過程中自動開啟，開啟的防爆閥如果繼續使用，水分和氧氣等會乘虛而入，導致更大的危險。因此，當防爆閥壓力無法繼續減少的情況下，很有必要開閥一種在一定溫度下主動開閥，避免熱積累導致熱失控的方法。
【實用新型內容】
[0005]本申請提供了一種二次電池，能夠避免熱積累導致熱失控。
[0006]本申請提供了一種鋰離子電池，包括:頂蓋、防爆閥以及熱敏膠囊，
[0007]所述防爆閥設置在所述頂蓋上，所述熱敏膠囊固定在所述防爆閥的上表面，
[0008]所述熱敏膠囊包括:外殼，所述外殼能夠在80?200°C下融化，以及，被所述外殼包裹的腐蝕物，所述腐蝕物能夠腐蝕所述防爆閥但是不腐蝕所述外殼。
[0009]優選地，所述膠囊固定在所述防爆閥的上表面中間位置。
[0010]優選地，所述膠囊固定在所述防爆閥的上表面邊緣位置。
[0011]優選地，所述防爆閥為金屬和/或金屬氧化物材質，所述外殼為塑料材質。
[0012]優選地，所述外殼的材質為PE、PVC、PPS、PET、PP、尼龍和ABS中的一種。
[0013]優選地，所述防爆閥的材質選自純鋁、鋁合金和氧化鋁中的一種。
[0014]優選地，所述熱敏膠囊與所述防爆閥粘接固定。
[0015]優選地，所述熱敏膠囊的數量為至少一個。
[0016]優選地，所述腐蝕物為固體粉末狀或液體狀。
[0017]優選地，所述腐蝕物為強酸或強堿溶液。
[0018]本申請提供的技術方案可以達到以下有益效果:
[0019]本申請所提供的二次電池通過在防爆閥的上表面設置裝有腐蝕物的熱敏膠囊，能夠在環境溫度升高到危險程度時通過熱敏膠囊的外殼融化而釋放內部的腐蝕物來腐蝕開啟防爆閥，從而避免了熱積累而導致二次電池的熱失控。
[0020]應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性的，并不能限制本申請。
【附圖說明】
[0021]圖1為本申請實施例所提供的二次電池的俯視結構示意圖。
[0022]附圖標記:
[0023]10-上蓋；
[0024]20-防爆閥；
[0025]30-熱敏膠囊；
[0026]40-極柱。
[0027]此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本申請的實施例，并與說明書一起用于解釋本申請的原理。
【具體實施方式】
[0028]下面通過具體的實施例并結合附圖對本申請做進一步的詳細描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附圖中的二次電池的放置狀態為參照。
[0029]如圖1所示，本實施例提供了一種二次電池，包括頂蓋10、防爆閥20以及熱敏膠囊30，同時，還包括設置在頂蓋10上的極柱40。除此之外還包括裸電芯、殼體等其它常規結構。在本實施例中，頂蓋10、防爆閥20以及熱敏膠囊30是實現避免熱積累導致熱失控的主要部件，下面進行詳細描述，其它部件在此不再贅述。
[0030]防爆閥20設置在頂蓋10上，熱敏膠囊30則固定在防爆閥20的上表面。熱敏膠囊30包括外殼以及內部所包裹的腐蝕物兩部分。其中，外殼一方面要起到包裹腐蝕物的作用，另一方面也是主要的控制部件。在本實施例中，首先要求腐蝕物不能夠腐蝕外殼。同時，外殼由在80?200°C下能夠融化的材料制成，當環境溫度低于外殼的融化溫度時，外殼能夠保持完整，此時腐蝕物會被始終包裹在外殼之內。而當環境溫度超過外殼的融化溫度時，外殼便融化瓦解，從而將包裹在內部的腐蝕物釋放出來。腐蝕物一般采用固體粉末狀或液體狀，被釋放出來之后會散落到防爆閥20的上表面，此時需要腐蝕物通過對防爆閥20的腐蝕作用而使防爆閥20破壞開啟。因此，本實施例中的腐蝕物一方面需要能夠與防爆閥20進行化學反應并腐蝕防爆閥20，另一方面又不能夠腐蝕外殼。
[0031]防爆閥20開啟后便可即時排出二次電池內部積壓的氣體以及熱量，降低內部壓強，從而避免了二次電池引熱積累而導致發生熱失控。
[0032]如圖1所示，為了滿足防爆閥20能夠被腐蝕物腐蝕，而外殼不會被腐蝕物腐蝕的技術要求，防爆閥20與外殼一般分別采用化學性質相差較大的材料進行制造。
[0033]本實施例中的防爆閥20—般可采用金屬材質或者金屬氧化物材質，也可以二者相結合。考慮到制造成本、防爆性能等要求，一般可采用金屬鋁或氧化鋁。由于金屬鋁以及氧化鋁均為兩性物質，因此腐蝕物可以采用鹽酸、硫酸、硝酸等強酸性溶液，同時也可以采用氫氧化鈉、強氧化鉀等強堿性溶液。
[0034]而外殼則可采用與金屬或金屬氧化物的化學性質相差較大的塑料材質制造，例如PE、PVC、PPS、PET、PP、尼龍和 ABS 等均可。
[0035]由于防爆閥20自身厚度較薄，不適宜再設置其它連接結構，因此本實施例中熱敏膠囊30與防爆閥20—般可以采用雙組份AB膠或其它類型的膠粘接固定在一起。固定位置可以選擇在防爆閥20的上表面中間位置，亦或者固定在防爆閥20的上表面的邊緣位置。為了提高腐蝕成功率，還可以同時在防爆閥20的上表面多個不同位置分別設置熱敏膠囊30。
[0036]下面對本實施例所提供的二次電池進行具體實驗。
[0037]測試I:
[0038]應用于消費電子的鋰電池領域。圓柱電池，電池容量2.2AH，工作電壓范圍在3.0-4.2Vo
[0039]對比例:普通結構，未設置熱敏膠囊。
[0040]實驗例:在防爆閥20上粘接含有腐蝕性液體的熱敏膠囊30。塑料外殼采用PE、PVC、PPS、PET、PP、尼龍、ABS材料等中的一種或者幾種。
[0041]測試過程:當環境熱量升到80至150°C下，電池內部的電解液或者固態電解質膜發生反應，產生一定的壓力，但是壓力不足以打開防爆閥。實驗例中，此時，塑料外殼融化，釋放出內部的腐蝕性的液體，液體溶解防爆閥或者降低防爆閥壓力。電池內部的氣體瞬時噴出，降低帶走內部的電解液和溫度，減少電解液的反應，達到改善熱濫用的目的。
[0042]結果:相比對比例，實驗例的二次電池在合適的溫度更早打開了防爆閥，順利通過熱濫用測試，且檢測到的二次電池最高溫度更低。
[0043]測試2:
[0044]應用在動力電池領域。方形鋁殼電池，電池容量20-50AH，工作電壓范圍在2.8-4.2Vo
[0045]對比例:普通結構，未設置熱敏膠囊。
[0046]實驗例:在防爆閥20上粘接含有腐蝕性液體的熱敏膠囊30。塑料外殼采用PE、PVC、PPS、PET PP、尼龍、ABS材料等中的一種或者幾種。
[0047]測試過程:當環境熱量升到80至200°C下，電池內部的電解液或者固態電解質膜發生反應，產生一定的壓力，但是壓力不足以打開防爆閥。實驗例中，此時，塑料外殼融化，釋放出內部的腐蝕性的液體，液體溶解防爆閥或者降低防爆閥壓力。電池內部的氣體瞬時噴出，降低帶走內部的電解液和溫度，減少電解液的反應。達到改善熱濫用的目的。
[0048]結果:相比對比例，實驗例的二次電池在合適的溫度更早打開了防爆閥，順利通過熱濫用測試，且檢測到的二次電池最高溫度更低。
[0049]本申請所提供的二次電池避免了熱積累而導致二次電池的熱失控，同時還具有選材方便、結構簡單、可靠性高等優點。
[0050]以上所述僅為本申請的優選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種二次電池，其特征在于，包括:頂蓋、防爆閥以及熱敏膠囊， 所述防爆閥設置在所述頂蓋上，所述熱敏膠囊固定在所述防爆閥的上表面， 所述熱敏膠囊包括:外殼，所述外殼能夠在80?200°C下融化，以及，被所述外殼包裹的腐蝕物，所述腐蝕物能夠腐蝕所述防爆閥但是不腐蝕所述外殼。2.根據權利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述膠囊固定在所述防爆閥的上表面中間位置。3.根據權利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述膠囊固定在所述防爆閥的上表面邊緣位置。4.根據權利要求1至3任一項所述的二次電池，其特征在于，所述防爆閥為金屬和/或金屬氧化物材質，所述外殼為塑料材質。5.根據權利要求4所述的二次電池，其特征在于，所述外殼的材質為選自PE、PVC、PPS、PET、PP、尼龍和ABS中的一種。6.根據權利要求4所述的二次電池，其特征在于，所述防爆閥的材質為選自純鋁、鋁合金和氧化鋁中的一種。7.根據權利要求1至3任一項所述的二次電池，其特征在于，所述熱敏膠囊與所述防爆閥粘接固定。8.根據權利要求1至3任一項所述的二次電池，其特征在于，所述熱敏膠囊的數量為至少一個。9.根據權利要求1至3任一項所述的二次電池，其特征在于，所述腐蝕物為固體粉末狀或液體狀。10.根據權利要求9所述的二次電池，其特征在于，所述腐蝕物為強酸或強堿溶液。
【專利摘要】本申請涉及儲能技術領域，尤其涉及一種二次電池，包括頂蓋、防爆閥以及熱敏膠囊，所述防爆閥設置在所述頂蓋上，所述熱敏膠囊固定在所述防爆閥的上表面，所述熱敏膠囊包括：外殼，所述外殼能夠在80～200℃下融化，以及，被所述外殼包裹的腐蝕物，所述腐蝕物能夠腐蝕所述防爆閥但是不腐蝕所述外殼。本申請所提供的二次電池通過在防爆閥的上表面設置裝有腐蝕物的熱敏膠囊，能夠在環境溫度升高到危險程度時通過熱敏膠囊的外殼融化而釋放內部的腐蝕物來腐蝕開啟防爆閥，從而避免了熱積累而導致二次電池的熱失控。
【IPC分類】H01M2/32, H01M2/12, H01M2/34
【公開號】CN205355140
【申請號】CN201620138453
【發明人】鄒武俊, 張小文, 金海族, 段劍, 王衛濤, 李星
【申請人】寧德時代新能源科技股份有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年2月24日