一种锂离子电池制造技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池，所述锂离子电池包括壳体和单向阀门，所述壳体上设置有通孔，所述单向阀门穿过所述通孔，所述单向阀门和所述通孔间设置有密封件，所述单向阀门的打开条件为锂离子电池内部气压为0.5‑0.8MPa；所述单向阀门能在电池内部气压异常时，将电池内部的气体经单向阀门排出，维持锂离子电池内部气压在适宜的范围内，从而解决锂离子电池内部由于副反应产生的气压异常引起的局部析锂的问题，进而改善锂离子电池的循环性能，延长锂离子电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池
本专利技术属于储能器件
，涉及一种锂离子电池。
技术介绍
二次电池的充放电过程均需电解液和电极参与，过程中不可避免的发生电解液和电极的副反应，产生异常气体，产生的异常气体挤压在电芯内部，存在于正负电极之间，增长或阻断了锂离子传输通道，因此，电芯内部产气是影响电芯循环寿命的一个重要因素，也影响着整个二次电池的使用寿命。CN108666538A公开了一种锂离子电池，其包括：一壳体、一阳极、一阴极、一隔膜及电解液，所述阳极、阴极、隔膜和电解液封装于所述壳体内部，所述阳极和阴极通过隔膜间隔设置，所述阳极包括一3D结构的碳纳米管海绵体及多个过渡金属氧化物颗粒，所述碳纳米管海绵体为一由多个碳纳米管相互连接形成的蜂窝状结构，该碳纳米管海绵体包括多个微孔，所述微孔的孔径大于等于5微米；所述多个过渡金属氧化物颗粒均匀附着在碳纳米管的表面并位于微孔中，所述多个过渡金属氧化物颗粒的粒径小于等于200纳米，此方案并未给出如何解决锂离子电池内部气压异常并造成电池内部局部析锂引起的锂离子电池寿命缩短的问题的方法。CN108987680A公开了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括包含正极活性材料的正极片，包含负极活性材料的负极片以及电解液；所述正极活性材料包括内核以及包覆层。所述包覆层包覆在所述内核的表面且所述包覆层中含有硼元素，所述电解液包括锂盐、非水有机溶剂以及电解液添加剂，所述电解液添加剂包括有机钛化合物；此方案并未给出如何解决锂离子电池内部气压异常并造成电池内部局部析锂引起的锂离子电池寿命缩短的问题的方法。CN109473630A公开了一种锂离子电池制备方法及锂离子电池，其通过将铜箔基材相对的两侧面进行负极浆料厚涂操作以形成负极浆料厚涂层，干燥后得到负极浆料干固层，接着对铜箔基材进行分条和切片操作，得到负极片，再将负极片经过极片冲压装置，以在负极浆料干固层上冲压形成多个负极微槽；还在铝箔基材上涂覆形成正极浆料干固层后进行分条和切片操作，得到正极片，并将正极片经过极片冲压装置，以在正极浆料干固层上冲压形成多个正极微槽。如此，通过在负极片和正极片上设置多个微槽结构，能够更好的吸附电解液，并对正极片和负极片进行充分的浸润，降低了电池内阻，提高了锂离子电池内部传导电子的效率，且微槽结构还能更好的嵌置锂离子，大大提高了锂离子电池的容量和循环性能，但此方案并未给出如何解决锂离子电池内部气压异常并造成电池内部局部析锂引起的锂离子电池寿命缩短的问题的方法。因此，开发一种能减少锂离子电池内部气压异常造成的电池寿命缩短的锂离子电池仍具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括壳体和单向阀门，所述壳体上设置有通孔，所述单向阀门穿过所述通孔，所述单向阀门和所述通孔间设置有密封件，所述单向阀门的打开条件为锂离子电池内部气压为0.5-0.8MPa；所述单向阀门能在电池内部气压异常时，将电池内部的气体经单向阀门排出，从而解决锂离子电池内部由于副反应产生的气压异常引起的局部析锂的问题，维持电池内部气压在适宜的范围之内，进而改善锂离子电池的循环性能，延长锂离子电池的使用寿命。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括壳体和单向阀门，所述壳体上设置有通孔，所述单向阀门穿过所述通孔，所述单向阀门用于将锂离子电池内的气体排出，所述单向阀门和所述通孔间设置有密封件，所述单向阀门的打开条件为锂离子电池内部气压为0.5-0.8MPa，例如0.55MPa、0.6MPa、0.65MPa、0.7MPa或0.75MPa等。本专利技术所述锂离子电池为二次电池。本专利技术所述单向阀门穿过所述通孔设置，所述单向阀门的外部与所述通孔的外部相对设置，用密封件填充所述单向阀门所述通孔间的间隙，以保持电池处于密封状态。此处所述密封件需满足一定的化学稳定性和结构强度，避免与电池内的物质发生化学反应，同时，避免电池内部气压过高时，影响通孔处单向阀门的结构稳定性。锂离子电池内部充放电过程中均需电解液和电极参与，而随着充放电过程的进行，不可避免的发生电解液和电极的副反应，产生异常气体，电芯内部气体越来越多，内压越来越大，产生的气体积聚在电芯内部、电极之间，增长或阻断了锂离子传输通道，是影响电芯循环寿命的一个重要因素，也影响着整个二次电池的使用寿命；本专利技术所述锂离子电池为半开放式的锂离子电池，其中，“半开发”指的是所述锂离子电池的壳体上设置有通孔，所述通孔内设置有单向阀门，所述单向阀门能在电池内部气压异常时，将气体由单向阀门排出，维持锂离子电池内的气压在适宜的范围之内，使得锂离子电池内部锂离子的传输通道畅通，避免锂离子电池内部局部析锂，进而延长锂离子电池的使用寿命；同时，单向阀门能阻止锂离子电池外部的空气进入锂离子电池内部。本专利技术所述锂离子电池采用上述结构，其能为锂离子电池内部提供适宜的气压条件，从而避免电池内析锂现象的发生，进而提升二次电池的循环寿命。本专利技术所述单向阀门的打开条件控制在上述范围内，其有利于维持电池内部气压在适宜的范围内，从而抑制锂离子电池内部局部析锂现象的发生，改善电池的循环性能，延长锂离子电池的使用寿命。优选地，所述壳体的材质为铝。优选地，所述通孔位于所述壳体的顶端。此处所述壳体的顶端指的是电池成组时朝上一侧的电池壳体；本专利技术所述单向阀门设置在电池壳体的顶端，其有利于锂离子电池内部电解液与电极副反应产生的气体在压力较高时，由电极之间排出，经单向阀门流出到电池外部，从而避免电池内部由气压异常造成的局部析锂，延长锂离子电池的使用寿命。优选地，所述通孔的圆心距离所述壳体的顶端端面的形心的距离为5-20mm，例如6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm或19mm等。优选地，所述通孔的截面面积小于所述壳体的顶端的端面的面积。优选地，所述通孔的截面面积为所述壳体的顶端的端面面积的30％以下，例如5％、10％、15％、20％、25％或28％等。本专利技术所述通孔与所述壳体的顶端的端面的面积之比在上述范围内，其有利于锂离子电池内部气压异常时，气体能快速由单向阀门排出，从而改善锂离子电池内部局部析锂的问题，改善锂离子电池的循环性能，进而延长其使用寿命。优选地，所述密封件的材质为铝材质。本专利技术采用上述特定材质的密封件，其具有高的化学稳定性，不与电解液和锂盐间发生反应，同时，其具有高的机械强度，不会因为内部气压而失效。优选地，所述单向阀门的直径为5-10mm，例如6mm、7mm、8mm或9mm等。本专利技术所述单向阀门的直径在上述范围内，其有利于单向阀门与电池壳体的组装和控制气流。优选地，所述锂离子电池的壳体形状为圆柱形或长方体形。优选地，所述壳体上通孔的个数为1-5个，例如2个、3个或4个等。本专利技术所述锂离子电池上通孔的个数为1-5个，其对应1-5个单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括壳体和单向阀门，所述壳体上设置有通孔，所述单向阀门穿过所述通孔，所述单向阀门用于将锂离子电池内的气体排出，所述单向阀门和所述通孔间设置有密封件，所述单向阀门的打开条件为锂离子电池内部气压为0.5-0.8MPa。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括壳体和单向阀门，所述壳体上设置有通孔，所述单向阀门穿过所述通孔，所述单向阀门用于将锂离子电池内的气体排出，所述单向阀门和所述通孔间设置有密封件，所述单向阀门的打开条件为锂离子电池内部气压为0.5-0.8MPa。


2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述壳体的材质为铝。


3.如权利要求1或2所述的锂离子电池，其特征在于，所述通孔位于所述壳体的顶端。


4.如权利要求1-3任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述通孔的圆心距离所述壳体的顶端端面的形心的距离为5-20mm。


5.如权利要求1-4任一项所述的锂离子电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胜辉，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33