一种二次电池制造技术

本发明专利技术提供了一种二次电池，包括电芯、电池壳体和柔性件；电池壳体设置有容纳电芯的腔体；柔性件放置于电芯与电池壳体的内侧壁之间，和/或放置于相邻电芯之间；其中，所述柔性件对所述电芯存在作用力。相比于现有技术，本发明专利技术提供的二次电池，在电池壳体内增加厚度可被压缩的柔性件，该柔性件不仅可以在化成电芯极片膨胀时给予电芯一定的反向力，避免化成时产生的气体在极片界面间聚集，从而改善电芯界面，由此解决了目前硅碳体系硬壳电芯因低群域度设计导致化成时界面不良的问题；且因该柔性件可被压缩，则在电芯膨胀力增大过程中，柔性件可释放电池壳体内的厚度空间，避免了因膨胀力过大导致电芯失效的情形。力过大导致电芯失效的情形。力过大导致电芯失效的情形。

【技术实现步骤摘要】
一种二次电池


[0001]本专利技术涉及锂电池领域，具体涉及一种二次电池。

技术介绍

[0002]随着电子产品应用的广泛，企业对于电池能量密度的要求也越来越高。而硅碳负极较石墨负极拥有更高的克容量，可以更显著地提升电池的能量密度，基于此，目前逐步将硅碳材料应用于负极中，而正极高镍材料加负极硅碳体系将成为必然趋势，但同时硅碳负极在充放电过程中具有相对更大的体积膨胀。
[0003]为避免方形铝壳电芯在充放电过程中电芯鼓胀，在方形铝壳电池设计时，会考虑极片的膨胀，设计一定的空间容纳电芯膨胀带来的厚度增加，即群域度设计，一般三元加石墨体系的铝壳电池，群域度设计约89％，在三元加硅碳体系中，由于硅碳极片膨胀大，群域度设计远低于89％。
[0004]但是低的群域度则会导致以下问题：化成时厚度方向空间过大，极片与极片间贴合不紧，化成产生的气体在界面间残留，影响锂离子正负极之间的传输，石墨电极上形成黑斑，影响电池性能。而如果为了优化化成界面，将群域度设计过高，又会导致在循环过程中随着极片膨胀加剧，电芯膨胀力变大，对电芯循环性能和模组结构产生严重影响。
[0005]有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于：提供一种二次电池，解决目前硅基体系硬壳电芯因低群域度设计导致化成时界面不良的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种二次电池，包括：
[0009]电芯；
[0010]电池壳体，设置有容纳所述电芯的腔体；
[0011]柔性件，放置于所述电芯与所述电池壳体的内侧壁之间，和/或放置于相邻所述电芯之间；
[0012]其中，所述柔性件对所述电芯存在作用力。
[0013]优选的，所述柔性件放置于所述电芯的膨胀面与所述电池壳体的内侧壁之间，和/或放置于两个所述电芯的膨胀面之间。
[0014]优选的，所述柔性件与所述电芯膨胀面接触一面的面积≤所述电芯膨胀面的面积。更优选的，所述柔性件与所述电芯相邻一面的面积＜所述电芯与所述柔性件相邻一面的面积。
[0015]优选的，在与所述电芯膨胀面垂直的方向，所述柔性件设置有m排；在与所述电芯膨胀面平行的方向，每排所述柔性件设置有n个；m≥1；n≥1。具体的，n个所述柔性件可并列设置于所述电芯的膨胀面与所述电池壳体的内侧壁之间，和/或并排设置于两个所述电芯
的膨胀面之间。
[0016]优选的，m排所述柔性件的总厚度为所述二次电池总厚度的2～4％、4～6％、6～8％、8～10％、10～12％、或12～15％。
[0017]优选的，所述柔性件为柔性密封件。
[0018]优选的，所述柔性密封件包括绝缘密封袋。
[0019]优选的，在与所述电芯膨胀面垂直的方向，所述柔性密封件设置有m排，每排所述柔性密封件密封后的总耐压能力大于或等于100kgf，且小于或等于300kgf；m≥1。具体的，每排所述柔性密封件密封后的总耐压能力可为100～150kgf、150～180kgf、180～200kgf、200～220kgf、220～250kgf、250～300kgf。
[0020]而在与所述电芯膨胀面平行的方向，当每排所述柔性密封件设置有n个时，n≥1；则每个所述柔性密封件的耐压能力p可为：100/n≤p≤150/n、150/n≤p≤180/n、180/n≤p≤200/n、200/n≤p≤220/n、220/n≤p≤250/n、或250/n≤p≤300/n，单位为kgf。
[0021]优选的，所述柔性密封件包括设置在所述绝缘密封袋内的电解液。
[0022]优选的，当所述电芯的膨胀力＞300kgf时，所述绝缘密封袋破裂释放所述电解液。
[0023]优选的，所述电解液的体积为所述柔性件体积的50～55％、55～60％、60～65％、65～70％、70～75％、75～80％、80～85％、85～90％、90～95％、或95～99％。
[0024]优选的，所述绝缘密封袋的材料为高分子绝缘材料，所述高分子绝缘材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、芳纶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯和天然纤维中的至少一种。
[0025]相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0026]1)本专利技术提供的二次电池，在电池壳体内增加厚度可被压缩的柔性件，该柔性件不仅可以在化成电芯极片膨胀时给予电芯一定的反向力，避免化成时产生的气体在极片界面间聚集，从而改善电芯界面，由此解决了目前硅碳体系硬壳电芯因低群域度设计导致化成时界面不良的问题；且因该柔性件可被压缩，则在电芯膨胀力增大过程中，柔性件可释放电池壳体内的厚度空间，避免了因膨胀力过大导致电芯失效的情形。
[0027]2)本专利技术提供的电池结构，在不增加工序复杂度的前提下，通过增加附加物柔性件，即达到了改善硅碳体系硬壳电芯化成时界面不良的问题，实用性更强。
附图说明
[0028]图1为本专利技术电池壳体的结构示意图。
[0029]图2为本专利技术电池的主视图。
[0030]图3为本专利技术电芯的底视图。
[0031]图4为本专利技术柔性件的结构示意图。
[0032]图5为本专利技术柔性件设计位置的示意图之一。
[0033]图6为本专利技术柔性件设计位置的示意图之二。
[0034]图7为本专利技术柔性件设计位置的示意图之三
[0035]图8为本专利技术柔性件设计位置的示意图之四。
[0036]图9为本专利技术柔性件设计位置的示意图之五。
[0037]图10为本专利技术柔性件设计位置的示意图之六。
[0038]图11为本专利技术柔性件设计位置的示意图之七。
[0039]图12为本专利技术柔性件设计位置的示意图之八。
[0040]图中：1
‑
电芯；2
‑
电池壳体；3
‑
柔性件；31
‑
电解液；32
‑
绝缘密封袋。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本专利技术及其有益效果作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0042]一种二次电池，包括电芯1、电池壳体2和柔性件3；电池壳体2设置有容纳电芯1的腔体；柔性件3放置于电芯1与电池壳体2的内侧壁之间和/或放置于相邻电芯1之间；其中，柔性件3对电芯1存在作用力。
[0043]具体的，可认为该柔性件3存在两种可并存的状态，包括第一状态和第二状态；第一状态和第二状态可以是同时存在，也可以是两个阶段的状态。如在化成初期，电芯1的膨胀力较小时，无法压缩柔性件3的厚度，且柔性件3具有一定的弹性，反而对电芯1具有更大的反向作用力，但随着膨胀力越来越大，达到柔性件的弹性极限后，柔性件3进入不可逆的塑性形变，其一方面继续对电芯1施加作用力，一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池，其特征在于，包括：电芯；电池壳体，设置有容纳所述电芯的腔体；柔性件，放置于所述电芯与所述电池壳体的内侧壁之间，和/或放置于相邻所述电芯之间；其中，所述柔性件对所述电芯存在作用力。2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述柔性件放置于所述电芯的膨胀面与所述电池壳体的内侧壁之间，和/或放置于两个所述电芯的膨胀面之间。3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述柔性件与所述电芯膨胀面接触一面的面积≤所述电芯膨胀面的面积。4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，在与所述电芯膨胀面垂直的方向，所述柔性件设置有m排；在与所述电芯膨胀面平行的方向，每排所述柔性件设置有n个；m≥1；n≥1。5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，m排所述柔性件的总厚度为所述二次电池总厚度的2～15％。6.根据权利要求1～5任一项所述的二次电池，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏勇，于哲勋，祝佳丽，苏建辉，
申请(专利权)人：江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司江苏塔菲尔动力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：