集流体、单体电池以及用电设备制造技术

本公开涉及一种集流体、单体电池以及用电设备。该集流体应用于单体电池中，所述集流体用于制作所述单体电池的所述正极片和/或所述负极片，所述集流体包括：两个集流层，两个所述集流层层叠设置；以及柔性组件，设置于两个所述集流层之间，所述柔性组件包括第一防护件与第二防护件，所述第一防护件用于在所述单体电池发生物理破损时包裹所述集流层，所述第二防护件在所述第一防护件失效时包裹所述集流层。通过第一防护件与第二防护件进行双重防护，避免单体电池长时间短路，切断电子导通，阻止单体电池的热失控，保证单体电池的使用性能。保证单体电池的使用性能。保证单体电池的使用性能。

【技术实现步骤摘要】
集流体、单体电池以及用电设备


[0001]本专利技术涉及电池设备
，特别是涉及一种集流体、单体电池以及用电设备。

技术介绍

[0002]随着传统石化能源的枯竭和石化能源对全球造成的不可逆转污染，人们越来越重视清洁能源。锂电池作为最有可能成为21世纪的清洁能源，使用范围越来越广，逐步从手机数码领域向动力汽车领域扩张，新能源车逐步取代燃油车。
[0003]锂离子电池通常由电池外壳、电解液、正极、负极和隔膜组成，电池外壳为外部的壳体，隔膜阻隔在正极和负极之间，避免正极和负极发生接触，导致电池短路，但是，隔膜能够使电解液的粒子通过。当电池在充电和放电过程中，电解液中的粒子通过隔膜在正极和负极之间流动并进行反应，从而完成锂电池的充放电功能。正极和负极一般被称为集流体，其作用是汇集电池中的电流，将电子集中进行传输。
[0004]锂离子电池在技术上和使用过程中存在一些安全隐患，尤其是锂离子电池受到机械外力，如针刺或者重物冲击等，锂离子电池内部会出现正极或负极断裂的情况，隔膜虽然能够隔绝正极和负极发生接触，但是隔膜是在化学层面上隔绝正极与负极。一旦电池受到物理冲击，隔膜会和集流体一起破裂，导致正极和负极直接接触，致使电池短路。虽然锂电池一般会设置防短路的保护电路以及防爆线，但这些保护电路作用有限，还常常不起作用，影响锂离子电池使用时的安全性。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对目前锂离子电池发生物理破损导致短路问题，提供一种能够避免物理破损时短路的集流体、单体电池以及用电设备。
[0006]一种集流体，应用于单体电池中，所述集流体用于制作所述单体电池的所述正极片和/或所述负极片，所述集流体包括：
[0007]两个集流层，两个所述集流层层叠设置；以及
[0008]柔性组件，设置于两个所述集流层之间，所述柔性组件包括第一防护件与第二防护件，所述第一防护件用于在所述单体电池发生物理破损时包裹所述集流层，所述第二防护件在所述第一防护件失效时包裹所述集流层。
[0009]在本公开的一实施例中，所述第一防护件为支撑层，所述第二防护件为发泡物质，所述支撑层设置于两个所述集流层之间，所述发泡物质设置于所述支撑层中，并且，所述发泡物质在高温下能够流出所述支撑层。
[0010]在本公开的一实施例中，所述支撑层具有多个通孔，所述发泡物质位于所述通孔中；
[0011]所述支撑层呈蜂窝结构层，或者所述通孔呈多边形或圆形。
[0012]在本公开的一实施例中，所述支撑层采用塑胶材料制成；
[0013]所述发泡物质为有机发泡物质或无机发泡物质。
[0014]在本公开的一实施例中，所述支撑层采用聚丙烯、聚乙烯、涤纶树脂、聚对苯二甲酸丁二乙醇或橡胶制成；
[0015]所述发泡物质包括酸氢钠、碳酸氢铵、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、珍珠棉、有机共聚物、海绵中的一种或者多种。
[0016]在本公开的一实施例中，所述通孔的内接圆的直径尺寸范围为0.01mm～1mm。
[0017]在本公开的一实施例中，所述发泡物质的粒径为0.01μm～05μm，所述发泡物质的发泡温度为80℃～150℃，所述发泡物质的发泡量为100mL/g～400L/g。
[0018]在本公开的一实施例中，所述集流体还包括补锂层，所述补锂层设置于至少一个所述集流层的外侧。
[0019]在本公开的一实施例中，所述补锂层包括金属锂片以及保护层，所述金属锂片设置于所述集流层的外侧，所述保护层涂覆于所述金属锂片的外层。
[0020]一种单体电池，包括电池壳体以及设置于所述电池壳体的负极片、隔膜与正极片，所述正极片和/或所述负极片采用上述任一技术特征项所述的集流体制成，相邻所述正极片与所述负极片之间设置所述隔膜，所述负极片与所述正极片叠片，所述电池壳体中填充电解液。
[0021]一种用电设备，包括设备主体以及电池包，所述电池包包括外壳体以及多个如上述技术特征所述的单体电池，多个所述单体电池串联和/或并联设置于所述外壳体中，所述电池包设置于所述设备主体中，并为所述设备主体供电。
[0022]本专利技术的集流体、单体电池以及用电设备，在集流体中两个集流层层叠设置，柔性组件设置于两个集流层之间，柔性组件具有第一防护件与第二防护件。当单体电池发生物理碰撞导致集流层损坏造成单体电池短路进而使得集流体的温度升高时，该温度升高能够使得柔性组件的第一防护件发生变形，并在两个集流层相对表面包裹集流层，使两个集流层不导通；若单体电池的温度继续升高，第一防护件防护失效，此时，第二防护件在两个相对表面包裹集流层，使得两个集流层不导通，进而避免单体电池中为集流体的正极片与负极片导通，以避免单体电池长时间短路，切断电子导通，阻止单体电池的热失控，保证单体电池的使用性能。
附图说明
[0023]图1为本专利技术一实施例的集流体的结构示意图。
[0024]其中：100、集流体；110、集流层；120、柔性组件；121、通孔；130、补锂层。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0026]在本专利技术的描述中，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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。
[0027]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。在本专利技术的描述中，“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。
[0028]在本专利技术中，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；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专利技术中的具体含义。
[0029]在本专利技术中，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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集流体，其特征在于，应用于单体电池中，所述集流体用于制作所述单体电池的正极片和/或负极片，所述集流体包括：两个集流层，两个所述集流层层叠设置；以及柔性组件，设置于两个所述集流层之间，所述柔性组件包括第一防护件与第二防护件，所述第一防护件用于在所述单体电池发生物理破损时包裹所述集流层，所述第二防护件在所述第一防护件失效时包裹所述集流层。2.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述第一防护件为支撑层，所述第二防护件为发泡物质，所述支撑层设置于两个所述集流层之间，所述发泡物质设置于所述支撑层中，并且，所述发泡物质在高温下能够流出所述支撑层。3.根据权利要求2所述的集流体，其特征在于，所述支撑层具有多个通孔，所述发泡物质位于所述通孔中；所述支撑层呈蜂窝结构层，或者所述通孔呈多边形或圆形。4.根据权利要求3所述的集流体，其特征在于，所述支撑层采用塑胶材料制成；所述发泡物质为有机发泡物质或无机发泡物质。5.根据权利要求4所述的集流体，其特征在于，所述支撑层采用支撑材料制成；所述发泡物质包括发泡材料。6.根据权利要求3所述的集流体，其特征在于，所述通孔的内接圆的...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：上海桔晟科技有限公司，
类型：新型
国别省市：