[发明专利]一种锂电池

说明书

一种锂电池，包括电芯和外壳，电芯设置在外壳内，电芯包括正极片、负极片及隔膜，其特征在于所述正极片或/和负极片与隔膜之间设置有薄膜温度传感器。薄膜温度传感器其厚度可达到几微米，将热敏材料结合薄膜成型的研究使得薄膜温度传感器设置于电池的极片与隔膜之间，最直接有效的测量电池内部的温度变化。而且，薄膜温度传感器体积小，薄膜温度传感器设置在电池的正极片或/和负极片与隔膜之间，不受恶劣环境影响。

(一)技术领域

本发明涉及一种锂电池，特别涉及一种内置薄膜温度传感器的锂电池。

(二)背景技术

锂电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上(如移动电话、数码摄像机和手提电脑)得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的性能要求越来越高。锂电池的内部结构是由正负电极片和隔膜组成，电池在使用过程中会产生大量的热量，影响其电池的循环寿命和安全，尤其是对大容量电池的影响较大，实时监测锂电池内部温度变化情况能最直接有效判断电池健康状况。在现有技术中都是通过在电芯的极耳处或者电芯与电芯之间、电芯和外壳之间设置温度传感器来监测电池温度的变化情况，然而这与电芯的发热源的温度变化真实情况会存在一些滞后。

监测温度变化一般采用温度传感器，目前一般的温度传感器从传感介质的性质上大致可以分为热胀冷缩型(如液体温度计，双金属片温度计等)、电阻率温度传感器(如铂金温度传感器等)、相变温度传感器等。但这些温度传感器的应用存在一些局限性，主要表现在体积大，不适用于恶劣环境以及价格昂贵等方面。期望用温度传感器对电池内部温度进行测定，那么对于温度传感器的性能要求就要更高，高灵敏度、小体积的传感器是最主要的性能要求。因此，研究一种新型的内置温度传感器的锂电池已为急需。

(三)发明内容

本发明针对上述现有技术的不足而提供一种能实现电池内部锂离子温度监测的锂电池。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：一种锂电池，包括电芯和外壳，电芯设置在外壳内，电芯包括正极片、负极片及隔膜，其特征在于所述正极片或负极片与隔膜之间设置有薄膜温度传感器。薄膜温度传感器其厚度可达到几微米，将薄膜温度传感器设置在电池极片和隔膜之间能直接有效的测量电池内部的温度变化。而且，薄膜温度传感器体积小，薄膜温度传感器设置在电池的正极片或负极片与隔膜之间，不受恶劣环境影响。

此外，本发明还具有如下优点及有益效果：

1.能实时监测电芯内部的温度，及时反映电池的工作温度情况，提升电池使用的安全性并及时作出电池热失控事件的应对措施。

2.实现了对锂电池组的安全管理，增长了电池寿命。提供了安全管理策略和均衡管理，使电池保持较好的一致性，可有效提高电池的寿命。

本发明的特征在于所述薄膜温度传感器设置在正极片与隔膜之间。传感器用于监测在正极片和隔膜之间温度情况，检测正极材料附近的温度变化情况。

本发明的特征还在于所述薄膜温度传感器设置在负极片与隔膜之间。传感器用于监测在负极片和隔膜之间温度情况，检测负极材料附近的温度变化情况。

本发明的特征还在于薄膜温度传感器包括衬底，金属电阻层和固定在电阻层上的连接引线，引线另一端设置有接头。比如：该接头用于接入温度控制系统。连接引线可以直接与电池壳体预设的接头连接。连接引线可通过玻璃烧结等固定结构固定在衬底上。这样，薄膜温度传感器的结构更简单，容易实现。