一种高安全电池结构及电池制造技术

本发明专利技术提供一种高安全电池结构及电池，该结构包括：叠层设置的多个电池单元，电池单元包括：负极集流体、正极集流体和多孔绝缘层，负极集流体的双面覆有负极涂层、正极集流体双面覆有正极涂层，多孔绝缘层位于正极涂层和负极涂层之间；电池结构按厚度方向分为中央侧电池单元和位于中央侧电池单元两侧的表面侧电池单元，表面侧电池单元的多孔绝缘层热稳定性低于中心侧电池单元的多孔绝缘层；和/或表面侧电池单元的正极涂层热稳定性高于中心侧电池单元的正极涂层。本发明专利技术提供的电池结构在锂离子电池滥用(如针刺、过热等)初期，使电池的能量在散热性较好的外层缓慢释放，降低电池在高温失控时的能量，使电池处于相对安全的状态。

【技术实现步骤摘要】
一种高安全电池结构及电池
本专利技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种高安全电池结构及电池。
技术介绍
对于叠片电池而言，各电极对单元以并联的形式存在，当某电极对出现短路时电阻下降，电池的电量会集中流向短路位点，产生大量的热，引起较大的安全隐患。为了分散短路位点的电流，专利CN201810130966.5、CN201810165562.X、CN201810211513.5、CN201811573689.1、CN201910113710.8均公开了一种包含短路电流分散体的层叠电池结构，短路电流分散体由第一集电体、第二集电体和其间的绝缘层构成；短路电流分散体与发电要素并联电连接，当电池因内部短路等过热并达到了短路电流分散体中绝缘层的熔点的情况下，第一集电体与第二集电体接触而短路分散体短路。其中，CN201810130966.5所述短路电流分散体中两个集电体与绝缘层接触侧至少一个集电体表面存在PPTC层；CN201810165562.X所述短路电流分散体中的绝缘层由热固化性树脂材构成；CN201810211513.5所述短路电流分散体的集电接头处的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高安全电池结构，其特征在于，包括：叠层设置的多个电池单元，所述电池单元包括：负极集流体、正极集流体和多孔绝缘层，所述负极集流体的双面覆有负极涂层、所述正极集流体双面覆有正极涂层，多孔绝缘层位于所述正极涂层和所述负极涂层之间；所述电池结构按厚度方向分为中央侧电池单元和位于所述中央侧电池单元两侧的表面侧电池单元，所述表面侧电池单元的多孔绝缘层热稳定性低于中心侧电池单元的多孔绝缘层；和/或所述表面侧电池单元的正极涂层热稳定性高于所述中心侧电池单元的正极涂层。/n

【技术特征摘要】
1.一种高安全电池结构，其特征在于，包括：叠层设置的多个电池单元，所述电池单元包括：负极集流体、正极集流体和多孔绝缘层，所述负极集流体的双面覆有负极涂层、所述正极集流体双面覆有正极涂层，多孔绝缘层位于所述正极涂层和所述负极涂层之间；所述电池结构按厚度方向分为中央侧电池单元和位于所述中央侧电池单元两侧的表面侧电池单元，所述表面侧电池单元的多孔绝缘层热稳定性低于中心侧电池单元的多孔绝缘层；和/或所述表面侧电池单元的正极涂层热稳定性高于所述中心侧电池单元的正极涂层。


2.根据权利要求1所述的高安全电池结构，其特征在于，所述电池单元包括：双面覆有负极涂层的负极集流体、双面覆有正极涂层的正极集流体，以及设置于所述正极集流体和所述负极集流体之间的多孔绝缘层；所述电池单元之间并联电连接。


3.根据权利要求2所述的高安全电池结构，其特征在于，当电池单元的数量为N时，所述表面侧电池单元的数量为1～N/3的整数；优选的，所述表面侧电池单元的数量为1～2，所述中心侧电池单元的数量为N-2～N-4。


4.根据权利要求1所述的高安全电池结构，其特征在于，所述表面侧电池单元的多孔绝缘层热稳定性低于中心侧电池单元的多孔绝缘层时，所述表面侧电池单元的正极涂层与中心侧正极涂层相同。


5.根据权利要求1所述的高安全电池结构，其特征在于，所述表面侧电池单元的多孔绝缘层热稳定性低于中心侧电池单元的多孔绝缘层，所述表面侧电池单元的正极涂层热稳定性高于所述中心侧电池单元的正极涂层；当表面侧电池单元与中心侧电池单元正极涂层中所用活性材料组分相同时，表面侧正极涂层的活性材料颗粒大于中心侧正极涂层中的活性材料或表面侧正极涂层中的正极活性材料优选使用单晶结构、核壳结构或梯度结构的材料；当表面侧电池单元与中心侧电池单元正极涂层中所用活性材料为同一种类(如三元类)但组分不同时，表面侧正极涂层中活性材料的镍含量相对低。


6.根据权利要求1所述的高安全电池结构，其特征在于，所述表面侧电池单元的正极涂层热稳定性高于所述中心侧电池单元的正极涂层1～300℃；优选的，表面侧电池单元的正极涂层热稳定性高于所述中心侧电池单元的正极涂层40～300℃；和/或，所述表面侧多孔绝缘层的破膜温度和/或热收缩温度比所述中心侧多孔绝缘层低1～500℃；优选的，所述表面侧多孔绝缘层的破膜温度和/或热收缩温度比所述中心侧多孔绝缘层低40～500℃。


7.根据权利要求1-6任一项所述的高安全电池结构，其特征在于，所述正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海燕，赵元宇，刘丙学，王仁念，常增花，王建涛，许伟程，
申请(专利权)人：国联汽车动力电池研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11