最外层极片单元、电池及其芯体、模组和包及车辆制造技术

本实用新型专利技术涉及电池技术领域，公开一种最外层极片单元、电池及其芯体、模组和包及车辆。最外层极片单元包括最外侧的正极集流片，正极集流片的用于朝向电池壳体的外侧表面上形成有电子绝缘层，所述电子绝缘层设置为在导电刺入物穿过所述电子绝缘层时，所述电子绝缘层能够将所述正极集流片与所述导电刺入物隔离绝缘。该最外层极片单元设置在电池中后，能够使得电池在被导电刺入物刺入时具有更高的安全性，并具有更高容量密度，同时具有高容量和高安全性。

Outermost cell, battery and its core, module and package and vehicle

【技术实现步骤摘要】
最外层极片单元、电池及其芯体、模组和包及车辆
本技术涉及电池
，具体地涉及一种最外层极片单元、一种电池芯体、一种电池、一种电池模组、一种电池包和一种车辆。
技术介绍
对于电动车辆的电池包比如锂离子电池包而言，电池包的安全性能是最重要的一个考量指标。此外，为了提升电动车辆的续航里程，电池包不断向提供更高能量密度、更低成本的方向发展。为此，各电池厂商不断缩减电池隔膜的厚度，增大单体电芯的容量，减薄电池外壳的厚度。相应地，电池包的安全性能则一定程度上被减弱。因此，为了提升安全性能，锂电池内的极芯结构一般以负极片单面片(或双面片)作为最外层的极片。但是，这在一定程度上则降低了锂电池的总容量。
技术实现思路
第一方面，本技术的目的是提供一种最外层极片单元，该最外层极片单元设置在电池中后，能够使得电池在被导电刺入物刺入时具有更高的安全性，并具有更高容量密度，同时具有高容量和高安全性。为了实现上述目的，本技术提供一种最外层极片单元，包括最外侧的正极集流片，其中，正极集流片的用于朝向电池壳体的外侧表面上形成有电子绝缘层，所述电子绝缘层设置为在导电刺入物穿过所述电子绝缘层时，所述电子绝缘层能够将所述正极集流片与所述导电刺入物隔离绝缘。通过上述技术方案，由于最外层极片单元的最外侧的正极集流片的用于朝向电池壳体的外侧表面上形成有电子绝缘层，电子绝缘层设置为在导电刺入物穿过所述电子绝缘层时，电子绝缘层能够将正极集流片与导电刺入物隔离绝缘，这样，导电刺入物就不会将正极集流片和最外层极片单元的负极活性材料层接通，避免正极集流片和负极活性材料层之间发生内短路，从而避免电池内部产生大量热导致电池热失控而发生爆炸起火，这显著提升了电池被刺入物刺入时安全性能。同时，正极集流片能够增大电池的正极片数量，因此使得电池具有更高容量密度，这样，该电池具有高容量和高安全性。进一步地，所述电子绝缘层设置为能够沿着导电刺入物的刺入方向仅伸入到导电刺入物在正极集流片上形成的刺孔内。进一步地，所述电子绝缘层为正极活性材料层；或者，所述电子绝缘层为丁苯橡胶层或氧化铝层。另外，所述最外层极片单元包括从外向内依次布置的正极集流片、正极活性材料层、隔膜、负极活性材料层、负极集流片和负极活性材料层。第二方面，本技术提供一种电池芯体，其特征在于，所述电池芯体包括以上第一方面中任意所述的最外层极片单元，其中，电子绝缘层作为电池芯体的至少一个最外侧表面。第三方面，本技术提供一种电池，包括电池壳体和设置在所述电池壳体内的第二方面所述的电池芯体，其中，电子绝缘层朝向所述电池壳体的内表面。第四方面，本技术提供一种电池，包括电池壳体和设置在所述电池壳体内的电池芯体，其中，所述电池壳体上设置有正极极耳，所述电池芯体包括最外层极片单元，其中，所述最外层极片单元的最外侧的正极集流片和所述电池壳体的内表面之间设置有绝缘体，所述绝缘体设置为在导电刺入物穿过所述绝缘体刺入到电池芯体内时，所述绝缘体能够将所述正极集流片与所述导电刺入物隔离绝缘。通过上述技术方案，由于电池壳体上设置有正极极耳以使得电池壳体能够带正电，这可以节省电池壳体的内部空间以布置正极片，从而增加电池壳体内正极片的数量，并进而增大电池的总容量(因为本申请的专利技术人在实践中研究发现电池比如锂电池的总容量取决于正极片的总容量)，而为了防范电池的高压安全风险，最外层极片单元的最外侧布置有正极集流片，这样可以避免电池在高压下被击穿，同时，正极集流片和电池壳体的内表面之间设置有绝缘体，绝缘体设置为在导电刺入物穿过绝缘体刺入到电池芯体内时，绝缘体能够将正极集流片与导电刺入物隔离绝缘，这样，导电刺入物就不会将正极集流片和最外层极片单元的负极活性材料层接通，避免正极集流片和负极活性材料层之间发生内短路，从而避免电池内部产生大量热导致电池热失控而发生爆炸起火，这显著提升了电池的安全性能。因此，该电池在被导电刺入物刺入时具有更高的安全性，并具有更高容量密度，同时具有高容量和高安全性。进一步地，电池芯体为上述第二方面所述的电池芯体，其中，电子绝缘层作为所述绝缘体。第五方面，本技术提供一种电池模组，该电池模组包括多个以上任意所述的电池。第六方面，本技术提供一种电池包，所述电池包包括多个以上所述的电池模组。这样，如上所述的，该电池包在被导电刺入物刺入时具有更高的安全性，并具有更高容量密度，同时具有高容量和高安全性。第七方面，本技术提供一种车辆，所述车辆设置有以上所述的电池包。这样，如上所述的，该车辆的续航里程提升，安全性能提升。附图说明图1是本技术具体实施方式提供的一种电池的电池芯体被导电刺入物刺入的示意图；图2是现有的电池针刺测试时的数据示意图；图3是本技术提供的电池针刺测试时的数据示意图。附图标记说明1-电池芯体，2-最外层极片单元，3-正极集流片，4-绝缘体，5-正极活性材料层，6-隔膜，7-负极活性材料层，8-负极集流片，9-导电刺入物。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。第一方面，参考图1，本技术提供一种最外层极片单元2，包括最外侧的正极集流片3，其中，正极集流片3的用于朝向电池壳体的外侧表面上形成有电子绝缘层，电子绝缘层设置为在导电刺入物穿过所述电子绝缘层时，所述电子绝缘层能够将所述正极集流片3与所述导电刺入物隔离绝缘。通过上述技术方案，由于最外层极片单元的最外侧的正极集流片的用于朝向电池壳体的外侧表面上形成有电子绝缘层，电子绝缘层设置为在导电刺入物穿过所述电子绝缘层时，电子绝缘层能够将正极集流片与导电刺入物隔离绝缘，这样，该最外层极片单元形成电池后，导电刺入物就不会将正极集流片和最外层极片单元的负极活性材料层接通，避免正极集流片和负极活性材料层之间发生内短路，从而避免电池内部产生大量热导致电池热失控而发生爆炸起火，这显著提升了电池被刺入物刺入时安全性能。同时，正极集流片能够增大电池的正极片数量，因此使得电池具有更高容量密度，这样，该电池具有高容量和高安全性。当然，在该最外层极片单元中，电子绝缘层可以为任何适当的电子绝缘材料，比如，电子绝缘层可以具有适当的粘性，这样，在导电刺入物9刺入时，电子绝缘层可以随着导电刺入物9的刺入而包括在导电刺入物9的刺入段的周围上。或者，电子绝缘层设置为能够沿着导电刺入物的刺入方向并在导电刺入物的刺入牵引作用下仅伸入到导电刺入物在正极集流片3上形成的刺孔内。这样，电子绝缘层仅需要进入到正极集流片3上的刺孔内将刺孔的壁包裹起来，从而就可以将导电刺入物和正极集流片3隔离，而不论导电刺入物刺入多深。当然，电子绝缘层可以为任何适当的电子绝缘材料，只要能够将正极集流片3与导电刺入物9隔离绝缘即可，比如，电子绝缘层为正极活性材料层，比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种最外层极片单元，其特征在于，包括最外侧的正极集流片(3)，其中，正极集流片(3)的用于朝向电池壳体的外侧表面上形成有电子绝缘层，所述电子绝缘层设置为在导电刺入物穿过所述电子绝缘层时，所述电子绝缘层能够将所述正极集流片(3)与所述导电刺入物隔离绝缘。/n

【技术特征摘要】
1.一种最外层极片单元，其特征在于，包括最外侧的正极集流片(3)，其中，正极集流片(3)的用于朝向电池壳体的外侧表面上形成有电子绝缘层，所述电子绝缘层设置为在导电刺入物穿过所述电子绝缘层时，所述电子绝缘层能够将所述正极集流片(3)与所述导电刺入物隔离绝缘。


2.根据权利要求1所述的最外层极片单元，其特征在于，所述电子绝缘层设置为能够沿着导电刺入物的刺入方向仅伸入到导电刺入物在正极集流片(3)上形成的刺孔内。


3.根据权利要求1所述的最外层极片单元，其特征在于，所述电子绝缘层为正极活性材料层；
或者，
所述电子绝缘层为丁苯橡胶层或氧化铝层。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的最外层极片单元，其特征在于，所述最外层极片单元(2)包括从外向内依次布置的正极集流片(3)、正极活性材料层(5)、隔膜(6)、负极活性材料层(7)、负极集流片(8)和负极活性材料层(7)。


5.一种电池芯体，其特征在于，所述电池芯体包括权利要求1-4中任意一项所述的最外层极片单元(2)，其中，电子绝缘层作为电池芯体的至少一个最外侧表...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文生，王高武，徐章林，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44