二次电池的制作方法

文档序号:11593463阅读:939来源:国知局

本申请涉及储能器件生产技术领域,尤其涉及一种二次电池。



背景技术:

目前,锂离子电池在电动汽车领域的应用日趋广泛,锂离子电池的安全性能得到普遍关注与重视。锂离子电池在严重挤压时,内部的阴阳极片断裂,并刺穿隔离膜,从而引起内短路,导致电芯的温度急剧上升,造成热失控。

现有技术通常在锂离子电池的外壳与正极柱之间串联一个大功率的电阻,在锂离子电池受到外力挤压时,外壳的侧边与电芯最外层的负极极片形成短路,因外部串联有大功率的电阻,同时形成第二条短路回路,以进行分流。

然而,这种方式是在锂离子电池已经发生短路的情况下,进行分流,仅能够对锂离子电池的发热进行一定的控制,而不能完全避免由于挤压造成的锂离子电池发生内短路时的过热问题。



技术实现要素:

本申请提供了一种二次电池,能够解决上述问题。

本申请提供了一种二次电池,包括外壳、电芯、第一端子、第二端子、压力检测装置以及连接开关;

所述电芯容纳于所述外壳内;

所述压力检测装置位于所述电芯与所述外壳之间,用于感知所述外壳对所述电芯的压力;

所述第一端子与所述第二端子分别与所述电芯电连接,所述第一端子与所述外壳电连接,所述第二端子与所述外壳通过所述连接开关电连接或者电断开;

常态时,所述连接开关断开;当所述压力超过预设压力时,所述连接开关接通;

其中,所述预设压力为所述二次电池能够承受的最大安全压力。

优选地,所述压力检测装置包括高分子压电薄膜。

优选地,所述连接开关为电信号控制开关;还包括阈值判断电路,所述高分子压电薄膜与所述阈值判断电路连接,所述阈值判断电路的阈值由所述预设压力转换所得。

优选地,所述阈值判断电路与所述连接开关电连接,以使所述阈值判断电路直接控制所述连接开关的接通与断开。

优选地,还包括放大电路,所述放大电路串联于所述阈值判断电路与所述高分子压电薄膜之间。

优选地,还包括电阻件,所述电阻件串联于所述第二端子、所述连接开关以及所述外壳形成的电流通路。

优选地,还包括导电件,所述第二端子通过所述导电件与所述连接开关连接。

优选地,所述导电件设有通孔,所述第二端子穿过所述通孔。

优选地,还包括第一绝缘结构,所述导电件与所述外壳之间设置有所述第一绝缘结构。

优选地,还包括第二绝缘结构,所述第二绝缘结构、所述导电件与所述第一绝缘结构层叠设置。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:

本申请所提供的二次电池,在外壳与电芯之间设置压力检测装置,并且使第二端子通过连接开关与外壳电连接或者电断开,压力检测装置能够感知外壳对电芯的压力,常态时,连接开关处于断开状态,当压力大于预设压力时,连接开关接通,使第二端子通过外壳与第一端子电连接,以在二次电池发生内短路之前,即将第一端子与第二端子短路,迅速将二次电池的电量释放至较低的状态,之后即使压力太大造成了内短路,也由于二次电池的电量已经很低,不会发生过热现象,因此,提高二次电池的安全性。

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

图1为本申请所提供的二次电池一种具体实施例的结构示意图。

附图标记:

10-外壳;

20-高分子压电薄膜;

21-电极引线;

22-连接开关;

23-放大电路;

24-阈值判断电路;

25-电阻件;

30-第一端子;

40-第二端子;

50-第一绝缘结构;

51-第二绝缘结构;

52-第三绝缘结构;

60-导电件。

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

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。

如图1所示,本申请实施例提供了一种二次电池,包括外壳10、电芯(图中未示出)、第一端子30、第二端子40、压力检测装置以及连接开关22。电芯容纳于外壳10内。一般地,外壳10包括壳体与顶盖,顶盖密封壳体,形成电芯容纳腔,电芯容纳于容纳腔内。压力检测装置位于电芯与外壳10之间,能够感知外壳10对电芯的压力。第一端子30与第二端子40均伸出顶盖,以便于与外界连接,且第一端子30与第二端子40分别与电芯电连接,第一端子30与外壳10电连接,第二端子40与外壳10通过连接开关22电连接或者电断开,也就是说第二端子40与外壳10不直接接触连接,为了防止第二端子40与外壳10的接触,在第二端子40与外壳10之间通过第三绝缘结构52或者绝缘漆、绝缘胶绝缘。其中,连接开关22可以为机械式开关或者电信号控制开关。

上述结构,在常态时,连接开关22断开,即第二端子40与外壳10电断开;当压力检测装置感知的压力超过预设压力时,连接开关22接通,使第二端子40通过连接开关22与外壳10电连接,进而使第二端子40与第一端子30电连接,二次电池形成外短路,以在二次电池发生内短路之前,将第一端子30与第二端子40短路,迅速将二次电池的电量释放至较低的状态,之后即使外壳10对电芯的压力太大造成了内短路,也由于二次电池的电量已经很低,因而,不会发生过热现象,从而提高二次电池的安全性。

其中,预设压力为二次电池能够承受的最大安全压力,由于不同二次电池的外壳10的材质(如钢壳,铝壳,软包)与厚度不同,外壳10抗挤压的能力也不同,因此预设压力不相等,具体地,可以根据实际的外壳10的状况进行选定。

上述压力检测装置可以为普通压力传感器,由于外壳10与电芯之间的空间有限,为了提高二次电池的能量密度,压力检测装置采用高分子压电薄膜20,高分子压电薄膜20的材料可以是经极化处理的聚二氟乙烯、聚氟乙烯或者改性聚氯乙烯的高分子压电材料,通过采用高分子压电薄膜20,能够减小压力检测装置的体积;且高分子压电薄膜20可以通过胶带或者粘接胶直接贴附于电芯上,使电芯的压力感知更灵敏,且安装更为方便。当然高分子压电薄膜20也可以贴附于外壳10。

进一步地,二次电池还包括阈值判断电路24,高分子压电薄膜20与阈值判断电路24连接,可以想到的,在高分子压电薄膜20的两面分别喷涂二氧化锡导电电极,然后通过电极引线21或者直接与阈值判断电路24连接。其中,阈值判断电路24的阈值由预设压力转换所得,以将高分子压电薄膜20感知的压力转换为电信号直接输入阈值判断电路24中,阈值判断电路24能够对上述电信号与阈值进行比较,连接开关22通过阈值判断电路24的信息接通或者断开,具体地,当上述电信号大于阈值时,连接开关22接通;当上述电信号小于或者等于阈值时,连接开关22断开。其中,电信号可以为电压信号,也可以为电流信号,在电信号为电压信号时,阈值为预设压力转换成的电压值;在电信号为电流信号时,阈值设为预设压力转换成的电流值,以通过电信号与阈值的比较,提高连接开关22接通或者断开的准确性。

为了方便连接开关22的控制,连接开关22为电信号控制开关,阈值判断电路24与连接开关22电连接,以使阈值判断电路24根据其信息直接控制连接开关22的接通与断开。此时连接开关22选为电信号控制开关,如开关二极管或者微机械开关等。

由于高分子压电薄膜20直接转换成的电信号的值比较小,为了增加阈值判断电路24判断的准确性,二次电池还包括放大电路23,放大电路23串联于阈值判断电路24与高分子压电薄膜20之间,以使高分子压电薄膜20的电信号先经过放大电路23放大后,再进入阈值判断电路24进行判断,从而提高判断的准确性。

二次电池还包括电阻件25,电阻件25串联于第二端子40、连接开关22以及外壳10形成的电流通路,可以理解地,电阻件25可以设置于第二端子40与连接开关22之间(如图1所示),或者连接开关22与外壳10之间。通过增设电阻件25,在第一端子30与第二端子40电连接时,能够减小回路中的电流,进而防止各部件发热严重。

此外,为了方便第二端子与连接开关22的连接,二次电池还包括导电件60,第二端子40通过导电件60与连接开关22连接,导电件60与外壳10始终不会接触电连接。

具体地,导电件60上设有通孔,第二端子40穿过通孔,以使导电件60与第二端子40的连接更可靠;且第二端子40伸出通孔的一端方便与外界部件的连接。当然,第二端子40与导电件60也可以直接连接,如焊接、螺钉连接、卡接等方式。

一般地,二次电池的结构比较紧凑,为了防止导电件60与外壳10的接触导通,二次电池还包括第一绝缘结构50,第一绝缘结构50设置于导电件60与外壳10之间,在连接开关22断开时,导电件60与外壳10通过第一绝缘结构50绝缘;在连接开关22接通时,导电件60仅能通过连接开关22与外壳10电连接。

可以理解地,由于导电件60裸露于外壳10的外部,为了防止其与其它部件发生电连接,二次电池还包括第二绝缘结构51,一般地,第二端子40、导电件60、第一绝缘结构50以及第二绝缘结构51均设置在外壳10的顶盖一侧,因此,常常将第二绝缘结构51、导电件60与第一绝缘结构50层叠设置,尤其在导电件60为片状结构时,第二端子40依次穿过第一绝缘结构50、导电件60和第二绝缘结构51。

需要说明的是,上述各实施例中的第一端子30与第二端子40中,一者为正极端子,另一者为负极端子。一般地,第一端子30为正极端子,其材质选用金属铜,始终与外壳10电连接,以使外壳10带正电,防止电解液对外壳10的腐蚀;第二端子40为负极端子,其材质选用金属铝,连接开关22与第二端子40连接,使第二端子40只有在连接开关22接通时才能够与外壳10电连接。不论第一端子30与第二端子40采用哪种方式,导电件60的材质均可以与第二端子40的材质相同。

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。

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