一种具有阻燃特性的锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有阻燃特性的锂离子电池，包括电芯、电池壳体、绝缘层和盖板，其中：电芯设在电池壳体中，电池壳体中设有电解液，绝缘层和盖板固定在电池壳体上用于密封电池壳体，绝缘层位于盖板的下方并与电解液接触，且绝缘层中吸附有阻燃剂。本实用新型专利技术所提出的具有阻燃特性的锂离子电池，通过在电芯和电池盖板中间设置的绝缘层来吸附和释放阻燃剂，避免了直接将阻燃剂加入电解液中可能引发的副反应，又能同时达到阻燃的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种具有阻燃特性的锂离子电池
本技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种具有阻燃特性的锂离子电池。
技术介绍
随着人类对移动能源要求的不断提高，电化学储能受到越来越多的关注，锂离子电池自推广以来被广泛应用于手机、数码相机、计算机等便携式电子产品领域。随着电池材料性能和设计技术的不断进步，锂离子电池的应用范围不断扩大到电动汽车、航空航天、储能装置等领域，成为解决能源及环境危机的关键。在锂离子电池技术不断发展的过程中，存在一些问题亟待解决。例如锂电池电解液中80％以上的有机溶剂如碳酸酯类、醚类均属于可燃或易燃物。此外，锂离子电池充放电的过程中一旦发生短路也极有可能造成起火，受热下电池易鼓壳或破裂，单个电池起火后引燃周围其它电池或易燃物，导致火灾扩大。为了解决这一问题，研究者尝试在电解液中加入阻燃添加剂用于抑制燃烧，但阻燃添加剂的加入往往会对电池循环或倍率性能产生负面影响，阻燃效果也不是十分明显。因此，如何在电池设计上提高电池的安全性能，降低电池起火风险成为人们关注的焦点。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本技术提出一种具有阻燃特性的锂离子电池。本技术提出的一种具有阻燃特性的锂离子电池，包括电芯、电池壳体、绝缘层和盖板，其中：电芯设在电池壳体中，电池壳体中设有电解液，绝缘层和盖板固定在电池壳体上用于密封电池壳体，绝缘层位于盖板的下方并与电解液接触，且绝缘层中吸附有阻燃剂。作为本技术进一步优化的方案，绝缘层的下表面设有隔膜，避免绝缘层上的阻燃剂在不受外部力的时，阻燃剂与电解液混合产生副作用，保证电池的供电情况。作为本技术进一步优化的方案，绝缘层为孔隙率为20％-50％的多孔材料制成。作为本技术进一步优化的方案，绝缘层为聚碳酸酯纤维、聚丙烯纤维、四氟乙烯塑料、聚酰亚胺塑料中的一种或几种。作为本技术进一步优化的方案，阻燃剂为磷系阻燃剂或卤系阻燃剂。作为本技术进一步优化的方案，磷系阻燃剂包括磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三丁酯(TBP)、六甲基磷腈(HMPN)、三-(2，2，2-三氟乙基)磷酸酯(TFP)中的至少一种或几种；卤系阻燃剂包括氟代碳酸乙烯酯(FEC)、双氟代碳酸乙烯酯(DFEC)、三氟代碳酸丙烯酯(TFPC)、二氟乙酸甲酯(MFA)、二氟乙酸乙酯(EFA)中的一种或几种。作为本技术进一步优化的方案，阻燃剂的重量占电解液总重量的0.1％-1.0％。作为本技术进一步优化的方案，绝缘层的厚度约为0.5mm-5mm。本技术中，所提出的具有阻燃特性的锂离子电池，通过在电芯和电池盖板中间设置的绝缘层来吸附和释放阻燃剂，避免了直接将阻燃剂加入电解液中可能引发的副反应，又能同时达到阻燃的效果。当绝缘层受到较大的外部压力挤压时，例如起火升温导致内部压强增大，绝缘层感受到外部的压力，其中吸附的阻燃剂就会释放到电芯内部，起到阻燃的效果。另一方面，当电池无异常时，绝缘层下部与电解液接触部分设置有隔膜，能将阻燃剂与电解液隔开，最大程度降低副反应的影响，保证锂电池的循环性能。另外，绝缘层在电芯和盖板之间能很好的固定电芯，在受到外部撞击时能稳住电芯起到缓冲的作用本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明图1为本技术结构示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解对本技术的限制。需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。如图1所示的一种具有阻燃特性的锂离子电池，包括电芯1、电池壳体2、绝缘层3和盖板5，其中：电芯1设在电池壳体2中，电池壳体2可以是方形、圆柱或铝塑膜，电池壳体2中设有电解液4，绝缘层3和盖板5固定在电池壳体2上用于密封电池壳体2，绝缘层3位于盖板5的下方并与电解液4接触，且绝缘层3中吸附有阻燃剂31；电芯1还包括负极片11，正极片12，负极片11和正极片12之间设置有隔膜(图中未画出)，负极片11上设置有垂直于负极片11的负极耳111，正极片12上设置有垂直于正极片的正极耳121。在一些实施例中优选的，在本绝缘层3的下表面设有隔膜，该隔膜与正极片12和负极片11之间的隔膜可以为同种材料制成，当绝缘层3受到较大的外部压力挤压时，例如起火升温导致内部压强增大，绝缘层3感受到外部的压力，且将绝缘层3下表面的隔膜挤破，其中绝缘层3吸附的阻燃剂31就会释放到电芯1内部，起到阻燃的效果。在一些实施例中优选的，绝缘层3为孔隙率为20％-50％的多孔材料制成，便于吸附阻燃剂31。在一些实施例中具体的，绝缘层3为聚碳酸酯纤维、聚丙烯纤维、四氟乙烯塑料、聚酰亚胺塑料中的一种或几种。在一些实施例中具体的，阻燃剂31为磷系阻燃剂或卤系阻燃剂。更具体的，磷系阻燃剂包括磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三苯酯(TPP)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有阻燃特性的锂离子电池，其特征在于，包括电芯(1)、电池壳体(2)、绝缘层(3)和盖板(5)，其中：/n电芯(1)设在电池壳体(2)中，电池壳体(2)中设有电解液(4)，绝缘层(3)和盖板(5)固定在电池壳体(2)上用于密封电池壳体(2)，绝缘层(3)位于盖板(5)的下方并与电解液(4)接触，且绝缘层(3)中吸附有阻燃剂(31)。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有阻燃特性的锂离子电池，其特征在于，包括电芯(1)、电池壳体(2)、绝缘层(3)和盖板(5)，其中：
电芯(1)设在电池壳体(2)中，电池壳体(2)中设有电解液(4)，绝缘层(3)和盖板(5)固定在电池壳体(2)上用于密封电池壳体(2)，绝缘层(3)位于盖板(5)的下方并与电解液(4)接触，且绝缘层(3)中吸附有阻燃剂(31)。


2.根据权利要求1所述的具有阻燃特性的锂离子电池，其特征在于，绝缘层(3)的下表面设有隔膜。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛安，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34