圓柱形二次鋰電池結構的製作方法

2023-09-12 05:18:55 2

本實用新型涉及一種二次鋰電池結構，尤其涉及一種圓柱形二次鋰電池結構。

背景技術：

進入綠色能源時代以來，電池己逐漸替代燃油被應用於純電動車(EV)、混合電動車(HEV)和插電式混合電動車(PHEV)，同時電池單體容量大型化已成為車用動力電池的發展趨勢，而安全性能是對電動汽車用動力電池的基本要求，電池的安全性能與其容量成反比，容量越大，對電池的安全可靠性設計要求就越高。目前，制約電池在動力電池商業化的主要因素是其安全性能。電池在內外部短路、過充電、過熱等情況下，都有可能導致發生起火、爆炸等不安全行為。電池的失效是多種因素綜合作用的結果，最終則表現為熱失控。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於，提供一種圓柱形二次鋰電池結構。它可以有效緩衝二次鋰電池的熱失控，從而提高二次鋰電池的安全性能。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的技術方案如下：圓柱形二次鋰電池結構，其特點是：包括圓柱電池卷芯和其外側的封裝層，圓柱電池卷芯中心插設有材質為低熔點、高導熱係數金屬的金屬棒。

上述的圓柱形二次鋰電池結構中，所述低熔點、高導熱係數金屬是熔點為40℃～650℃、導熱係數為20W/(m•K)～500 W/(m•K)的金屬。

前述的圓柱形二次鋰電池結構中，所述金屬棒為錫棒或鋅棒。

前述的圓柱形二次鋰電池結構中，所述金屬片為鋅錫合金棒或鉛錫合金棒（市售的熔點和導熱係數在上述範圍內的常規鋅錫合金或鉛錫合金均可）。

與現有技術相比，本實用新型通過在電池上設置與電池緊密結合的低熔點、高導熱係數的金屬，當電池使用過程中發生熱失控情況時，低熔點、高導熱係數的金屬單質或合金可以快速吸收並傳遞熱量，減少電池的熱量聚集，降低熱失控風險，從而提高了電池的安全性能。

附圖說明

圖1是本實用新型的圓柱電池卷芯的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型作進一步的說明。

實施例：圓柱形二次鋰電池結構，如圖1所示，包括圓柱電池卷芯4和其外側的封裝層，圓柱電池卷芯4中心插設有材質為低熔點、高導熱係數金屬的金屬棒401。金屬棒401所使用的金屬為熔點為40℃～650℃，導熱係數為20W/(m•K)～500 W/(m•K)的錫、鋅、鋅錫合金或鉛錫合金。

性能試驗。對本實用新型的電池進行加熱觸發熱失控測試，觸發電池發生內部短路，測試電池在試驗過程中未起火，電池表面最高溫度221℃。熱失控觸發方法如下圖示例，依據標準《電動客車安全技術條件》附錄B蓄電池單元熱失控實驗。

對比例1：本例中對未加入低熔點、高導熱係數金屬的同結構同容量電池進行加熱觸發熱失控測試，試驗發現測試電池在試驗過程中起火，電池表面最高溫度500℃。