一种用于内部短路模拟实验的电池制造技术

提供一种用于内部短路模拟实验的电池，该电池包括壳体、顶盖、正极极片、负极极片和隔膜纸，所述隔膜纸位于正极极片和负极极片之间，其特征在于，所述隔膜纸中间有通孔，所述电池还包括短路模拟装置，该装置包括可移动隔离片，位于隔膜纸与正极极片或隔膜纸与负极极片之间，且该可移动隔离片在移动过程中可全部覆盖或部分覆盖所述隔膜纸的通孔。本实用新型专利技术提供的电池，能模拟不同短路位置、不同短路类型及不同短路面积的情况，同时，本实用新型专利技术的优选实施方式，还可提供短路情况下电池的内部参数，用于安全性能研究。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电池，更特别地是涉及一种用于内部短路模拟实验 的电池。
技术介绍
目前，锂离子电池以其体积小、能量高、无污染等优点，越来越广泛地 用于移动电话、数码相机等便携电子产品中。随着锂离子电池的广泛应用， 其安全性能也越来越受到重视。测试电池安全性能的手段通常是将现有电池直接置于极端严酷的测试 条件下，如炉热、过充、跌落、振荡、针刺、撞击、挤压等，看电池在这些 测试条件下是否会由于热失控引起破裂或起火，进而评价电池的安全性。这 些评估测试手段，只能根据最后的测试结果，从表现上得出电池的安全性， 但对于电池的安全性研究无法提供更详尽的信息。在这些测试中，电池发生 内部短路是导致热失控的潜在因素，但内部短路并不一定会导致热失控。不 同的内部短路类型，具有不同的危险程度，以及对电池安全性产生不同的影 响。而使用现有电池进行测试不能提供不同内部短路条件下电池的安全性
技术实现思路
本技术针对使用现有电池进行安全性能测试不能提供电池内部不 同短路条件下电池的安全性能的缺点，提供一种用于内部短路模拟实验的电 池，使用该电池进行电池安全性能测试能用于研究电池内部不同短路条件下 的安全性能。本技术提供一种用于内部短路模拟实验的电池，该电池包括壳体、 顶盖、正极极片、负极极片和隔膜纸，所述隔膜纸位于正极极片和负极极片 之间，其中，所述隔膜纸中间有通孔，所述电池还包括短路模拟装置，该装 置包括可移动隔离片，位于隔膜纸与正极极片或隔膜纸与负极极片之间，且 该可移动隔离片在移动过程中可全部或部分覆盖所述隔膜纸的通孔。本技术所提供的用于内部短路模拟实验的电池，通过所述隔膜纸的 通孔开设的位置、面积及在使用过程中所述短路模拟装置的可移动隔离片移 动时隔膜纸的通孔露出面积的大小变化，模拟电池内部各种程度的短路情 况，而且在本技术的优选实施方式中通过与各种传感器配合使用，可以 得到关于内部短路时电池性能的详尽数据，这些数据可用于电池的安全性能 研究。这样就将电池安全性研究范围扩展到电池内部，可以进行更加深入的 研究，为提高电池安全性能提供理论依据。附图说明图1是本技术所提供的用于内部短路实验的电池的结构示意图； 图2是本技术所提供的用于内部短路实验的电池中的短路模拟装置 的结构示意图；图3是图2中A处的放大图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。如图l、图2及图3所示，本技术提供一种用于内部短路模拟实验 的电池，该电池包括壳体6、顶盖7、正极极片9、负极极片10和隔膜纸11， 所述隔膜纸11位于正极极片9和负极极片10之间，其中，所述隔膜纸11 中间有通孔12，所述电池还包括短路模拟装置，该装置包括可移动隔离片1，位于隔膜纸11与正极极片9或隔膜纸11与负极极片10之间，且该可移动 隔离片1在移动过程中可全部覆盖或部分覆盖或零覆盖所述隔膜纸的通孔 12。其中，所述隔膜纸的通孔12，可以开在隔膜纸ll的不同位置，用于模 拟不同内部短路位置的情况。通孔12的形状可以为圆形、方形等各种形状， 通孔12的大小也可为任意大小。正如本领域技术人员所公知的，所述正极 极片9和负极极片10都包括集流体和涂敷在该集流体上的极料，且集流体 表面上存在有极料涂敷的部位和没有极料涂敷的部位，这样通过隔膜纸的通 孔12位置的调整，还可以实现四种内部短路类型的模拟正极料与负极料 接触短路、正极集流体与负极料接触短路、正极集流体与负极集流体接触短 路、正极料与负极集流体接触短路。所述短路模拟装置的可移动隔离片1可以选取不导电子的任何材料，如 绝缘材料，为了更接近真实电池的情况，优选为与电池隔膜纸11相同的材 料，如PP、 PE、 PP三层合拼隔膜纸。根据所述隔膜纸的通孔12的形状和 大小，可移动隔离片1应为适当的形状和大小以能全部覆盖该通孔12。可移 动隔离片1的形状可以为上下部分宽度相同的形状，也可以为上下部分宽度 不同的形状，如对可移动隔离片中覆盖所述隔膜纸的通孔有贡献的部分可以 选用较宽的形状，而其他部分可以选用较窄的形状。如图3所示，通过在可 移动隔离片1移动过程中通孔12露出面积的大小变化，可模拟电池不同内 部短路面积的情况。所述短路模拟装置还可以包括可伸縮管3，该可伸缩管3具有封闭端和 开口端，中间具有可伸縮结构，所述可移动隔离片l伸出电池的顶盖7，经 过开口端与可伸縮管3的封闭端固定，可伸縮管3的的开口端与顶盖7密闭 连接，密封材料可以使用环氧树脂胶或其他任意密封材料。根据本技术 的一个具体实施方式，所述顶盖7上有孔，所述可移动隔离片1通过该孔伸出到电池外部，并与可伸縮管3的封闭端相固定连接，所述可伸縮管3的开 口端覆盖所述顶盖7的孔并密封固定在该顶盖7上。此时，所述可移动隔离 片l优选为上面部分较窄，下面部分较宽的形状，这样能便于该可移动隔离 片1的上面部分能穿过所述顶盖7的孔伸入可伸縮管3内，下面部分能全部 覆盖所述隔膜纸的通孔12。这种情况下，所述短路模拟装置优选还可以包括连接管2，如图2所示， 该连接管2的一端与所述可伸縮管3的开口端固定连接，另一端与顶盖7密 闭连接，所述可伸缩管3通过连接管2的另一端与顶盖7密闭连接，密封材 料可以使用环氧树脂胶或其他任意密封材料。该连接管2两端开口。在拉伸 可伸縮管3将可移动隔离片1抽离时，该连接管2可作为存储可移动隔离片 1的空间。可以使用与可伸縮管3不同的材料制造连接管2，以便于与顶盖7 固定连接。另外，该连接管2在条件许可的情况下应尽量小，以降低电池内 部空间增大造成的对真实电池情况模拟的影响。由于内部短路可能造成热失控发生爆炸失火等情况，所述可伸縮管3和 连接管2的使用材料必须可以承受200°C以上的温度和2MPa以上压力。优 选地，可伸缩管的材料是塑料，连接管的材料是铜。为了测量电池内部短路点的参数，所述用于内部短路模拟实验的电池优 选为还可以包括传感器5，如图1所示，所述传感器5位于壳体和顶盖围成 的空间内，并伸出或通过导线伸出顶盖，所述传感器5或导线与顶盖接触的 部分密封，密封材料可以使用环氧树脂胶或其他任意密封材料。传感器5位 于所述隔膜纸的通孔附近。在本技术的一个具体实施方式中，顶盖7上 有孔，传感器5通过顶盖7的孔伸出电池，且该孔密封。所述传感器5包括 温度传感器、压力传感器中的至少一种，可根据实验需要进行选择。温度传 感器可以使用热电偶，可测量短路点附近的温度，压力传感器可以使用压力 变送器，可测量电池内部压力的变化。本技术所提供的用于内部短路实验的电池具体使用方法如下。在正常情况下，可移动隔离片1紧贴隔膜纸的通孔12，保证不发生内部短路。然 后在到达一定实验条件时，向上拉伸可伸縮管3的头部，将可移动隔离片l 从隔膜纸的通孔12处抽离，于是在隔膜纸的通孔12处，正极极片9和负极 极片10相接触实现内部短路，可模拟电池在一定实验条件下的内部短路情 况。同时，传感器5可以同步测量电池内部短路点的相关数据，用于电池安 全性能研究。本技术提供的用于内部短路模拟实验的电池，可以通过制造该电池 过程中隔膜纸开设不同位置、不同面积的通孔以及使用过程中可移动隔离片 位置的调整，实现有关内部短路的各种不同情况的模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内部短路模拟实验的电池，该电池包括壳体、顶盖、正极极片、负极极片和隔膜纸，所述隔膜纸位于正极极片和负极极片之间，其特征在于，所述隔膜纸中间有通孔，所述电池还包括短路模拟装置，该装置包括可移动隔离片，位于隔膜纸与正极极片或隔膜纸与负极极片之间，且该可移动隔离片在移动过程中可全部覆盖或部分覆盖所述隔膜纸的通孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：司雷，冯涛，陈国营，渠冰，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]