二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种二次电池。
【背景技术】
[0002]随着科技水平的发展，对诸如锂离子电池等二次电池的能量密度要求越来越高。如此多的能量密封在一个铝壳或者钢壳里面，再加之其内部含有易燃的电解液，使锂离子电池时刻面临着安全的考验和挑战。
[0003]在日常生活中，热滥用难以避免。因此，合适的温度下适时的打开防爆阀，有利于释放电池内部的压力，避免电池能量的蓄积造成的危险。
[0004]一般来说，可以通过降低防爆阀的压力改善，然而，过低的防爆阀压力可能会导致防爆阀在日常使用过程中自动开启，开启的防爆阀如果继续使用，水分和氧气等会乘虚而入，导致更大的危险。因此，当防爆阀压力无法继续减少的情况下，很有必要开阀一种在一定温度下主动开阀，避免热积累导致热失控的方法。
【实用新型内容】
[0005]本申请提供了一种二次电池，能够避免热积累导致热失控。
[0006]本申请提供了一种锂离子电池，包括:顶盖、防爆阀以及热敏胶囊，
[0007]所述防爆阀设置在所述顶盖上，所述热敏胶囊固定在所述防爆阀的上表面，
[0008]所述热敏胶囊包括:外壳，所述外壳能够在80?200°C下融化，以及，被所述外壳包裹的腐蚀物，所述腐蚀物能够腐蚀所述防爆阀但是不腐蚀所述外壳。
[0009]优选地，所述胶囊固定在所述防爆阀的上表面中间位置。
[0010]优选地，所述胶囊固定在所述防爆阀的上表面边缘位置。
[0011]优选地，所述防爆阀为金属和/或金属氧化物材质，所述外壳为塑料材质。
[0012]优选地，所述外壳的材质为PE、PVC、PPS、PET、PP、尼龙和ABS中的一种。
[0013]优选地，所述防爆阀的材质选自纯铝、铝合金和氧化铝中的一种。
[0014]优选地，所述热敏胶囊与所述防爆阀粘接固定。
[0015]优选地，所述热敏胶囊的数量为至少一个。
[0016]优选地，所述腐蚀物为固体粉末状或液体状。
[0017]优选地，所述腐蚀物为强酸或强碱溶液。
[0018]本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:
[0019]本申请所提供的二次电池通过在防爆阀的上表面设置装有腐蚀物的热敏胶囊，能够在环境温度升高到危险程度时通过热敏胶囊的外壳融化而释放内部的腐蚀物来腐蚀开启防爆阀，从而避免了热积累而导致二次电池的热失控。
[0020]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
【附图说明】
[0021]图1为本申请实施例所提供的二次电池的俯视结构示意图。
[0022]附图标记:
[0023]10-上盖；
[0024]20-防爆阀；
[0025]30-热敏胶囊；
[0026]40-极柱。
[0027]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
【具体实施方式】
[0028]下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的二次电池的放置状态为参照。
[0029]如图1所示，本实施例提供了一种二次电池，包括顶盖10、防爆阀20以及热敏胶囊30，同时，还包括设置在顶盖10上的极柱40。除此之外还包括裸电芯、壳体等其它常规结构。在本实施例中，顶盖10、防爆阀20以及热敏胶囊30是实现避免热积累导致热失控的主要部件，下面进行详细描述，其它部件在此不再赘述。
[0030]防爆阀20设置在顶盖10上，热敏胶囊30则固定在防爆阀20的上表面。热敏胶囊30包括外壳以及内部所包裹的腐蚀物两部分。其中，外壳一方面要起到包裹腐蚀物的作用，另一方面也是主要的控制部件。在本实施例中，首先要求腐蚀物不能够腐蚀外壳。同时，外壳由在80?200°C下能够融化的材料制成，当环境温度低于外壳的融化温度时，外壳能够保持完整，此时腐蚀物会被始终包裹在外壳之内。而当环境温度超过外壳的融化温度时，外壳便融化瓦解，从而将包裹在内部的腐蚀物释放出来。腐蚀物一般采用固体粉末状或液体状，被释放出来之后会散落到防爆阀20的上表面，此时需要腐蚀物通过对防爆阀20的腐蚀作用而使防爆阀20破坏开启。因此，本实施例中的腐蚀物一方面需要能够与防爆阀20进行化学反应并腐蚀防爆阀20，另一方面又不能够腐蚀外壳。
[0031]防爆阀20开启后便可即时排出二次电池内部积压的气体以及热量，降低内部压强，从而避免了二次电池引热积累而导致发生热失控。
[0032]如图1所示，为了满足防爆阀20能够被腐蚀物腐蚀，而外壳不会被腐蚀物腐蚀的技术要求，防爆阀20与外壳一般分别采用化学性质相差较大的材料进行制造。
[0033]本实施例中的防爆阀20—般可采用金属材质或者金属氧化物材质，也可以二者相结合。考虑到制造成本、防爆性能等要求，一般可采用金属铝或氧化铝。由于金属铝以及氧化铝均为两性物质，因此腐蚀物可以采用盐酸、硫酸、硝酸等强酸性溶液，同时也可以采用氢氧化钠、强氧化钾等强碱性溶液。
[0034]而外壳则可采用与金属或金属氧化物的化学性质相差较大的塑料材质制造，例如PE、PVC、PPS、PET、PP、尼龙和 ABS 等均可。
[0035]由于防爆阀20自身厚度较薄，不适宜再设置其它连接结构，因此本实施例中热敏胶囊30与防爆阀20—般可以采用双组份AB胶或其它类型的胶粘接固定在一起。固定位置可以选择在防爆阀20的上表面中间位置，亦或者固定在防爆阀20的上表面的边缘位置。为了提高腐蚀成功率，还可以同时在防爆阀20的上表面多个不同位置分别设置热敏胶囊30。
[0036]下面对本实施例所提供的二次电池进行具体实验。
[0037]测试I:
[0038]应用于消费电子的锂电池领域。圆柱电池，电池容量2.2AH，工作电压范围在3.0-4.2Vo
[0039]对比例:普通结构，未设置热敏胶囊。
[0040]实验例:在防爆阀20上粘接含有腐蚀性液体的热敏胶囊30。塑料外壳采用PE、PVC、PPS、PET、PP、尼龙、ABS材料等中的一种或者几种。
[0041]测试过程:当环境热量升到80至150°C下，电池内部的电解液或者固态电解质膜发生反应，产生一定的压力，但是压力不足以打开防爆阀。实验例中，此时，塑料外壳融化，释放出内部的腐蚀性的液体，液体溶解防爆阀或者降低防爆阀压力。电池内部的气体瞬时喷出，降低带走内部的电解液和温度，减少电解液的反应，达到改善热滥用的目的。
[0042]结果:相比对比例，实验例的二次电池在合适的温度更早打开了防爆阀，顺利通过热滥用测试，且检测到的二次电池最高温度更低。
[0043]测试2:
[0044]应用在动力电池领域。方形铝壳电池，电池容量20-50AH，工作电压范围在2.8-4.2Vo
[0045]对比例:普通结构，未设置热敏胶囊。
[0046]实验例:在防爆阀20上粘接含有腐蚀性液体的热敏胶囊30。塑料外壳采用PE、PVC、PPS、PET PP、尼龙、ABS材料等中的一种或者几种。
[0047]测试过程:当环境热量升到80至200°C下，电池内部的电解液或者固态电解质膜发生反应，产生一定的压力，但是压力不足以打开防爆阀。实验例中，此时，塑料外壳融化，释放出内部的腐蚀性的液体，液体溶解防爆阀或者降低防爆阀压力。电池内部的气体瞬时喷出，降低带走内部的电解液和温度，减少电解液的反应。达到改善热滥用的目的。
[0048]结果:相比对比例，实验例的二次电池在合适的温度更早打开了防爆阀，顺利通过热滥用测试，且检测到的二次电池最高温度更低。
[0049]本申请所提供的二次电池避免了热积累而导致二次电池的热失控，同时还具有选材方便、结构简单、可靠性高等优点。
[0050]以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1.一种二次电池，其特征在于，包括:顶盖、防爆阀以及热敏胶囊， 所述防爆阀设置在所述顶盖上，所述热敏胶囊固定在所述防爆阀的上表面， 所述热敏胶囊包括:外壳，所述外壳能够在80?200°C下融化，以及，被所述外壳包裹的腐蚀物，所述腐蚀物能够腐蚀所述防爆阀但是不腐蚀所述外壳。2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述胶囊固定在所述防爆阀的上表面中间位置。3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述胶囊固定在所述防爆阀的上表面边缘位置。4.根据权利要求1至3任一项所述的二次电池，其特征在于，所述防爆阀为金属和/或金属氧化物材质，所述外壳为塑料材质。5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述外壳的材质为选自PE、PVC、PPS、PET、PP、尼龙和ABS中的一种。6.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述防爆阀的材质为选自纯铝、铝合金和氧化铝中的一种。7.根据权利要求1至3任一项所述的二次电池，其特征在于，所述热敏胶囊与所述防爆阀粘接固定。8.根据权利要求1至3任一项所述的二次电池，其特征在于，所述热敏胶囊的数量为至少一个。9.根据权利要求1至3任一项所述的二次电池，其特征在于，所述腐蚀物为固体粉末状或液体状。10.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，所述腐蚀物为强酸或强碱溶液。
【专利摘要】本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种二次电池，包括顶盖、防爆阀以及热敏胶囊，所述防爆阀设置在所述顶盖上，所述热敏胶囊固定在所述防爆阀的上表面，所述热敏胶囊包括：外壳，所述外壳能够在80～200℃下融化，以及，被所述外壳包裹的腐蚀物，所述腐蚀物能够腐蚀所述防爆阀但是不腐蚀所述外壳。本申请所提供的二次电池通过在防爆阀的上表面设置装有腐蚀物的热敏胶囊，能够在环境温度升高到危险程度时通过热敏胶囊的外壳融化而释放内部的腐蚀物来腐蚀开启防爆阀，从而避免了热积累而导致二次电池的热失控。
【IPC分类】H01M2/32, H01M2/12, H01M2/34
【公开号】CN205355140
【申请号】CN201620138453
【发明人】邹武俊, 张小文, 金海族, 段剑, 王卫涛, 李星
【申请人】宁德时代新能源科技股份有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年2月24日