电池制造技术

本公开涉及一种电池，该电池包括限定电化学区的壳体，至少一个包括导电基材的电极，其中该基材包括电化学区中的第一区和由电化学区突出的第二区，和连接至第二区的接触片，其中第二区的宽度与接触片的宽度的比率大于1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池
本公开涉及一种电池。本公开还涉及一种从电池中除去热量的方法。
技术介绍
典型的电化学电池包括负极，正极和设置于负极和正极之间的电解质。负极、正极和电解质可以包含于壳体，例如小袋内。电池可以具有电连接，例如接触片(contacttab)以提供与电池的负极和正极的电连接。随着电池充电或放电，其温度可能会升高。在某些情况下，确保电池在最佳温度范围内运行可以是期望的。例如，通过使空气在电池周围循环，可以降低电池的温度。由于偶连至电池壳体的电连接件与电池电极连接，这些连接也可以帮助将热传导出电池壳体。通过使空气在电连接周围循环，也可以从电池中除去热量。附图说明本公开的方面仅通过举例的方式在附图中示意性地示出，其中：图1是根据本公开的实施例的电池中所采用的负极的平面图；图2是根据本公开的实施例的电池中所采用的正极的平面图；图3是根据本公开的实施例的电池的等距视图；且图4是根据本公开的另外的实施例的电池的等距视图；图5和6是显示实施例1的结果的图表；且图7是显示实施例2的结果的图表。具体实施方式在描述本专利技术的具体实施例之前，应该理解的是，本公开不限于本文公开的具体电池或方法。还应该理解的是，本文使用的术语仅用于描述具体实施例，并非旨在限制范围。在描述和要求保护本专利技术的电池和方法时，将会使用以下术语：单数形式“一个”，“一种”和“该”除非上下文另有明确说明，包括复数形式。因此，例如提及“负极”包括提及一个或多个这种元件。根据本公开，提供了一种电池，其包括限定电化学区的壳体；至少一个包括导电基材的电极，其中基材包括电化学区中的第一区和从电化学区突出的第二区，和连接至第二区的接触片，其中第二区的宽度与接触片的宽度的比率大于1。如上描述的，电池包括限定电化学区的壳体。电池的电化学反应发生于该区域内。因此，至少部分电池电极存在于电化学区内。当电池充电和/或放电时，可能在电化学区内产生热量，导致电池温度升高。流过和流出电极和接触片的电流也可以通过例如焦耳加热引起温度升高。本公开的电池包括至少一个包括导电基材的电极。该基材包括电化学区中的第一区和从电化学区突出的第二区。因为第二区从电化学区突出，可以通过导电基材将任何不期望的热量从电化学区传导出去。通过将接触片连接至第二区，可以通过接触片将热量从导电基材传导出去。发现通过控制导电基材的第二区的宽度与接触片的宽度的比率，可以进一步提高从电池排热的速率。具体地，通过确保第二区的宽度与接触片的宽度的比率大于1，就可以改进排热。优选地，第二区的宽度与接触片的宽度的比率大于1:1至7:1。更优选地，第二区的宽度与接触片的宽度的比率为2:1至5:1。导电基材导电基材可以采取导电材料的片材、网或织物的形式。导电材料可以包括金属，碳和/或聚合物。第一区和第二区可以是同一导电基材的一部分。例如，在导电基材是金属片材或丝网片的情况下，第一区和第二区可以是同一片金属片材或丝网片的一部分。在优选的实施方式中，导电基材包括金属。合适的金属包括碱金属，例如锂和钠。其他合适的金属包括铝，镍，镁，铜和不锈钢。金属可以采取丝网或金属片材的形式。优选地，导电基材包括金属片材。金属片材可以是金属箔。导电基材可以由单个金属片材(例如，箔)形成，或可以由通过例如焊接连接在一起的多个片材(例如，箔)形成。在导电基材由金属形成的情况下，金属可以是在电池的电化学循环期间被氧化或还原的电活性材料。在优选的实施方式中，导电基材萃取由锂或锂金属合金形成的片材(例如，箔)的形式。金属片材可以是电池的负极或正极，优选是电池，例如锂电池(例如，锂硫电池)的负极。代替电活性材料的片材，导电基材可以是将电流传导至电活性材料或由电活性材料传导电流的无源集电器(passivecurrentcollector)。电活性材料可以与集电器电接触。例如，电活性材料可以沉积于集电器上。在一个实施例中，导电基材包括集电器，集电器包括由金属，例如铝，镍或铜形成的片材。在优选的实施例中，集电器包括铝箔。集电器可以是电池的负极或正极，优选电池的正极的集电器。例如，在一个实施方式中，集电器涂覆有电活性硫材料，并且所获得的复合材料用作锂电池(例如，锂硫电池)的正极。电池可以包括至少一个正极，正极包括导电基材，和至少一个包括导电基材的负极。每个导电基材包括电化学区中的第一区和从电化学区突出的第二区。接触片连接至每个第二区，其中第二区的宽度与接触片的宽度的比率大于1。电池可以包括多个导电基材。例如，电池可以包括用作负极或负极的一部分的导电基材和用作正极或正极的一部分的导电基材。每个导电基材可以包括金属片材，例如金属箔片。每个导电基材包括电化学区中的第一区和从电化学区突出的第二区。两个或更多个导电基材的第二区可以压制或结合在一起而形成导电基材的第二区的堆叠。结合可以通过任何合适的方法，包括熔焊，钎焊，铆接，压接或夹接。也可以使用粘合剂或紧固件，例如螺纹固定件。一旦导电基材的第二区结合在一起，接触片可以连接至该堆叠。接触片可以位于堆叠的顶部、底部或中间位置。堆叠中的至少一个基材的第二区的宽度与接触片的宽度的比率可以大于1。在一个实施例中，堆的第二区的宽度与接触片的宽度的比率可以大于1。电池可以包括第一负极和第二负极，而每个负极包括导电基材，导电基材包括包含于电化学室内的第一区和突出超过电化学室的第二区。第一负极的第二区可以与第二负极的第二区接触放置。接触片可以连接至至少一个负极的第二区。在电池包括多个负极的情况下，负极的第二区可以压制或连接(例如，熔焊或钎焊)在一起而形成堆叠。接触片可以连接至该堆叠的顶部、底部或中间的负极。如下描述的，接触片可以通过熔焊、粘合剂或钎焊连接。电池可以包括第一正极和第二正极，而每个正极都包括集电器，集电器包括包含于电化学室内的第一区和突出超过电化学室的第二区。第一正极的第二区可以与第二正极的第二区接触放置。接触片可以连接至至少一个正极的第二区。在电池包括多个正极的情况下，每个正极的集电器的第二区可以压制或连接(例如，熔焊或钎焊)在一起而形成堆叠。接触片可以连接至堆叠中的顶部、底部或中间的集电器。如下描述的，接触片可以通过熔焊、粘合剂或钎焊连接。导电基材可以是材料的平面片材。导电基材可以具有电化学区中的第一平面区和延伸到电化学区外部的第二平面区。第一区的宽度可以与第二区的宽度相同或更大。在一个实施例中，第一区可以具有3至50cm的宽度，优选3至22cm。第二区可以具有0.5至9cm的宽度，优选1至4cm。第一区的长度可以为3至50cm，例如3.0至22cm。第二区的长度可以为0.3至3cm，例如0.4至1cm。第一区的长度与第二区的长度的比率可以为1:1至170:1，例如9:1至35:1。第一区的宽度与第二区的宽度的比率可以为1:1至100:1，例如1:1至10:1。第二区的厚度可以为0.001至0.4mm，例如0.005至0.2mm。在多个第二区压制或结合至一起而形成连接至接触片的堆叠的情况下，堆叠可以具有0.001至15mm，例如0.03至8mm的厚度。导电基材的第二区可以从电化学区突出，但仍可以与周围气氛隔离。这在例如导电基材的第二区由空气(和/或水分)敏感的材料(例如，锂或钠)形成的情况下可以是重要的。例如，第二区可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池，包括：限定电化学区的壳体，至少一个包含导电基材的电极，其中所述基材包括处于所述电化学区中的第一区和从所述电化学区突出的第二区，以及连接至所述第二区的接触片，其中所述第二区的宽度与所述接触片的宽度的比率大于1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.08 GB 1618806.21.一种电池，包括：限定电化学区的壳体，至少一个包含导电基材的电极，其中所述基材包括处于所述电化学区中的第一区和从所述电化学区突出的第二区，以及连接至所述第二区的接触片，其中所述第二区的宽度与所述接触片的宽度的比率大于1。2.根据权利要求1所述的电池，其中，所述第二区的宽度与所述接触片的宽度的比率为大于1:1至7:1。3.根据权利要求2所述的电池，其中，所述第二区的宽度与所述接触片的宽度的比率为2:1至5:1。4.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其中，所述第二区的宽度小于或等于所述第一区的宽度。5.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其中，所述导电基材选自片材、网或织物。6.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其中，所述导电基材是金属片材，所述金属片材是金属箔的片材。7.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其中，所述电池包括至少一个负极，所述负极包括锂箔的片材。8.根据权利要求7所述的电池，其中，所述接触片由镍箔形成，并且所述镍箔通过焊接连接至所述锂箔的片材。9.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其中，所述电池包括至少一个正极，所述正极包括铝箔的片材形式的集电器，由此正极活性材料沉积于所述铝箔的片材的所述第一区的至少一部分上。10.根据权利要求9所述的电池，其中，所述正极活性材料包括包含电活性硫材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉杰拉克希米·普尔卡亚斯塔，
申请(专利权)人：奥克斯能源有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB