[发明专利]一种电池壳体及二次电池及其制作方法

说明书

本发明公开了一种电池壳体及二次电池及其制作方法，该电池壳体包括包括外壳体、内壳体以及设置在所述外壳体和所述内壳体之间的相变材料，所述内壳体在预设温度下自动破裂并释放所述相变材料，所述预设温度大于所述相变材料的相变温度，且在预设温度下所述相变材料为可流动的液态。本发明通过在电池外壳体内部和热敏内壳之间嵌入低粘度、难挥发、不易燃且具体较高熔点的相变材料，实现了常温下对电池进行热调控和在热失控条件下对着火点实现窒息灭火的双功能安全保障，在提高了电池的安全性的同时，也显著地提高了电池的质量能量密度和体积能量密度。

技术领域

本发明属于二次电池技术领域，尤其涉及一种电池壳体及二次电池及其制作方法。

背景技术

如今，各国都在大力发展绿色、高效二次电池。锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。在高倍率充放电或滥用时，锂离子电池中会发生多种电化学反应或者内短路，使电池内部温度和气压持续升高，容易发生热失控，甚至引起燃烧和爆炸，这是影响锂离子电池大规模运用的主要原因之一。

现有的大容量的动力电池中，这种情况更为严重，为了提高电池的安全性，常用的方法使用内部嵌有储存全氟己酮等灭火剂的壳体，然而这种壳体功能单一，不能对于电池正常运行下的热分布进行有效调控。另一方面，增加额外的热调控装置也会导致电池的质量能量密度下降。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种电池壳体，通过在电池外壳体内部和热敏内壳之间嵌入低粘度、难挥发、不易燃且具体较高熔点的相变材料，实现了常温下对电池进行热调控和在热失控条件下对着火点实现窒息灭火的双功能安全保障，还提高了电池的质量能量密度和体积能量密度。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电池壳体，包括外壳体、内壳体以及设置在所述外壳体和所述内壳体之间的相变材料，所述内壳体在预设温度下自动破裂并释放所述相变材料。

优选的，所述预设温度大于所述相变材料的相变温度，且在预设温度下所述相变材料为可流动的液态。

优选的，所述预设温度为220-280℃，所述相变材料的相变温度为100-200℃。

优选的，所述内壳体为热缩材料构成的热敏壳体，所述外壳体的材料包括铝、铝合金、铜合金、不锈钢中的至少一种，所述相变材料为氟化石蜡、溴化石蜡、氯化石蜡中的至少一种。

优选的，还包括设置在所述外壳体顶部的顶盖，所述顶盖上设有正极极耳和负极极耳。

优选的，所述外壳体和所述内壳体的一端均设有开口，且所述开口的方向一致；所述外壳体和所述内壳体均为长方形壳体，所述内壳体的尺寸小于所述外壳体的尺寸。

本发明还提供一种二次电池，包括上述的电池壳体。

本发明还提供一种上述的二次电池的制作方法，包括以下步骤：

S1、将液相的相变材料注入外壳体中；

S2、将内壳体嵌套于外壳体中，使得相变材料液面低于外壳体与内壳体的顶部外沿；

S3、将电芯放入内壳体后，将顶盖分别与外壳体以及内壳体进行焊接，即得到二次电池。

优选的，步骤S1中，注入所述相变材料的体积为80-120mL。

优选的，步骤S3中，所述顶盖的外侧壁与所述外壳体的外侧壁平齐焊接，所述顶盖的内侧壁与内壳体内侧壁平齐焊接。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：