[实用新型]方形二次锂电池结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种二次锂电池结构，尤其涉及一种方形二次锂电池结构。

背景技术

进入绿色能源时代以来，电池己逐渐替代燃油被应用于纯电动车(EV)、混合电动车(HEV)和插电式混合电动车(PHEV)，同时电池单体容量大型化已成为车用动力电池的发展趋势，而安全性能是对电动汽车用动力电池的基本要求，电池的安全性能与其容量成反比，容量越大，对电池的安全可靠性设计要求就越高。目前，制约电池在动力电池商业化的主要因素是其安全性能。电池在内外部短路、过充电、过热等情况下，都有可能导致发生起火、爆炸等不安全行为。电池的失效是多种因素综合作用的结果，最终则表现为热失控。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种方形二次锂电池结构。它可以有效缓冲二次锂电池的热失控，从而提高二次锂电池的安全性能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：方形二次锂电池结构，其特点是：包括由多个叠层单元叠合而成的电池电芯，电池电芯外侧设有封装层；所述叠层单元包括正极片和负极片，正极 片和负极片之间设有隔膜；各个叠层单元之间和电池电芯最外侧也均设有隔膜；所述电池电芯的一个或多个叠层单元中设有材质为低熔点、高导热系数金属的金属片。

上述的方形二次锂电池结构中，所述低熔点、高导热系数金属是熔点为40℃～650℃、导热系数为20W/(m·K)～500W/(m·K)的金属。

前述的方形二次锂电池结构中，所述金属片为锡片或锌片。

前述的方形二次锂电池结构中，所述金属片为锌锡合金片或铅锡合金片(市售的熔点和导热系数在上述范围内的常规锌锡合金或铅锡合金均可)。

前述的方形二次锂电池结构中，所述金属片的厚度为5μm～5mm。

与现有技术相比，本实用新型通过在电池上设置与电池紧密结合的低熔点、高导热系数的金属，当电池使用过程中发生热失控情况时，低熔点、高导热系数的金属单质或合金可以快速吸收并传递热量，减少电池的热量聚集，降低热失控风险，从而提高了电池的安全性能。

附图说明

图1是本实用新型的电池电芯的叠层单元结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例：方形二次锂电池结构，如图1所示，包括由多个叠层单元叠合而成的电池电芯，电池电芯外侧设有封装层；所述叠层单元包括正极片101和负极片102，正极片101和负极片102之间设有隔膜 103；各个叠层单元之间和电池电芯最外侧也均设有隔膜103；所述电池电芯1的一个或多个叠层单元中设有材质为低熔点、高导热系数金属的金属片104。金属片104所使用的金属为熔点为40℃～650℃，导热系数为20W/(m·K)～500W/(m·K)的锡、锌、锌锡合金或铅锡合金。金属片104厚度为5μm～5mm。所述的正极片、负极片均由特定的设备冲压切割而成，正、负极片无棱角、无毛刺。叠入金属片的电池电芯经封装、烘烤、注液及检测等，最后得到所述方形二次锂电池。

性能试验。对本实用新型的电池进行加热触发热失控测试，触发电池发生内部短路，测试电池在试验过程中未起火，电池表面最高温度221℃。热失控触发方法，依据标准《电动客车安全技术条件》附录B蓄电池单元热失控实验。

对比例1：本例中对未加入低熔点、高导热系数金属的同结构同容量电池进行加热触发热失控测试，试验发现测试电池在试验过程中起火，电池表面最高温度500℃。