电池、用电装置以及俘获剂的提供方法制造方法及图纸

本申请提供了一种电池、用电装置以及俘获剂的提供方法。电池包括电池单体和俘获剂提供系统。电池单体包括壳体和容纳于壳体内部的电解液，电解液包含锂离子。俘获剂提供系统以受控方式与壳体内部流体连通，以向电解液提供用于俘获锂离子的俘获剂。本申请实施例的电池能够有效改善电池的安全性能。够有效改善电池的安全性能。够有效改善电池的安全性能。

【技术实现步骤摘要】
电池、用电装置以及俘获剂的提供方法


[0001]本申请属于电池
，尤其涉及一种电池、用电装置以及俘获剂的提供方法。

技术介绍

[0002]电池广泛用于电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。
[0003]电池在使用过程中，如果电池内部的温度或压力持续升高可能会导致电池发生爆炸、起火等，引发安全风险。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种电池、用电装置以及俘获剂的提供方法，以提高电池的安全性能。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种电池，包括电池单体和俘获剂提供系统。电池单体包括壳体和容纳于壳体内部的电解液，电解液包含锂离子。俘获剂提供系统以受控方式与壳体内部流体连通，以向电解液提供用于俘获锂离子的俘获剂。
[0006]在本申请实施例中，在电池单体内部的温度或压力超过阈值时，俘获剂提供系统能够向壳体内部的电解液提供俘获剂，俘获剂俘获锂离子，以使电解液失去导锂能力，进而电池单体失效无法继续充放电，能够在一定程度上缓解电池单体内部能量的进一步释放，从而改善电池单体的安全性能。在电池单体正常充放电过程中，俘获剂提供系统不会向壳体内部引入其它化学成分，能够保证电池单体的内阻、倍率性能和循环寿命。
[0007]在一些实施例中，俘获剂提供系统包括存储装置、检测装置和控制装置。存储装置设于壳体外并用于存储俘获剂。检测装置设于壳体，用于检测壳体的环境参数，环境参数包括温度和/或气压。控制装置用于从检测装置获取的环境参数，并根据环境参数和阈值的比较结果控制存储装置和壳体内部的通断。本申请实施例能够根据检测装置检测到的环境参数，由控制装置控制俘获剂输入壳体内部，控制过程反应迅速，能够快速控制电池温度或压力的进一步上升，避免热失控的发生，进一步改善电池单体的安全性能。
[0008]在一些实施例中，检测装置包括第一检测装置和/或第二检测装置。第一检测装置用于检测温度；可选地，第一检测装置的检测阈值上限为60℃～120℃。第二检测装置用于检测气压；可选地，第二检测装置的检测阈值上限为0.1MPa～1.0MPa。控制装置可以根据温度和/或压力进行判断，能够进一步增加控制的准确性。
[0009]在一些实施例中，俘获剂提供系统还包括第一开关，第一开关位于存储装置与壳体之间，控制装置用于控制第一开关的开或关，以此控制存储装置与壳体之间的通断。
[0010]在一些实施例中，俘获剂提供系统包括输送装置，输送装置设置于第一开关和壳体之间，其中，控制装置用于控制输送装置的开或关，以此控制第一开关和壳体的通断。
[0011]在一些实施例中，俘获剂包括溶质和溶剂，溶质选自碱金属盐、铵盐和季铵盐中的至少一种，且溶质包含卤素离子；溶剂选自C1～C4的醇类、丙酮、吡啶、碳酸酯类、氮甲基吡咯烷酮、二甲亚砜和磷酸酯类中的至少一种。俘获剂中的卤素离子能够与锂离子发生沉淀
反应，起到快速阻断电化学反应的进行，使得电解液失去导锂能力，能够在一定程度上阻止电池单体内部的能量的进一步释放，从而改善电池单体的安全性能。
[0012]在一些实施例中，卤素离子选自氟离子和氯离子中的至少一种。氟离子、氯离子均能够迅速与锂离子结合，生成难以在电解液的溶剂中溶解或解离的氟化锂或氯化锂，使锂离子以氟化锂、氯化锂的形式析出。
[0013]在一些实施例中，碱金属盐选自钠盐和钾盐中的至少一种；季铵盐的阳离子选自以下结构式中的至少一种：
[0014][0015]其中，R1、R2、R3、R4各自独立的选自氢原子、烷基或苄基；可选地，烷基选自甲基、乙基或异丙基。该类盐在溶剂中的解离，能够获得高浓度、高效的俘获剂。
[0016]在一些实施例中，C1～C4醇类选自甲醇和乙醇中的至少一种；碳酸酯类选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯中的至少一种；磷酸酯类选自磷酸三丁酯、磷酸三(2
‑
乙基己基)酯、磷酸三(2
‑
氯乙基)酯、磷酸三(2，3
‑
二氯丙基)酯和磷酸三(2，3
‑
二溴丙基)酯中的至少一种。溶剂的介电常数相对较高，有利于俘获剂中盐在溶剂中的溶解。
[0017]在一些实施例中，溶质的摩尔浓度为0.2mol/L～20mol/L；可选地，溶质的摩尔浓度为2mol/L～10mol/L。溶质的摩尔浓度满足上述范围时，在溶剂中的溶解度较高，能够获得高浓度的俘获剂。
[0018]第二方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括本申请第一方面任一实施例提供的电池，电池用于提供电能。
[0019]第三方面，本申请实施例提供了一种向电池单体提供用于俘获锂离子的俘获剂的方法，包括：获取电池单体的环境参数；响应于环境参数与阈值的比较结果，将俘获剂输送至电池单体内的电解液，以使俘获剂俘获锂离子。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
[0021]图1为是本申请一实施例的车辆的结构示意图；
[0022]图2是本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图；
[0023]图3是本申请一些实施例提供的电池模块的结构示意图；
[0024]图4是本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图；
[0025]图5是本申请一些实施例提供的电池的示意性框图；
[0026]图6是本申请一些实施例提供的电池的结构示意图；
[0027]图7是本申请一些实施例提供的向电池单体提供用于俘获锂离子的俘获剂的流程示意图。
[0028]在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。
[0029]其中，图中各附图标记：
[0030]F、俘获剂；
[0031]1、车辆；2、电池；3、控制器；4、马达；5、箱体；51、第一箱体部；52、第二箱体部；53、容纳空间；6、电池模块；7、电池单体；20、外壳组件；21、壳体；22、端盖组件；
[0032]30、俘获剂提供系统；31、存储装置；32、检测装置；33、控制装置；321、第一检测装置；322、第二检测装置；34、第一开关；35、输送装置。
具体实施方式
[0033]使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0034]除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同；本申请中在申请的说明书中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池，其特征在于，包括：电池单体(7)，包括壳体(21)和容纳于所述壳体(21)内部的电解液，所述电解液包含锂离子；俘获剂提供系统(30)，以受控方式与所述壳体(21)内部流体连通，以向所述电解液提供并用于俘获所述锂离子的俘获剂。2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述俘获剂提供系统(30)包括：存储装置(31)，设于所述壳体(21)外并用于存储所述俘获剂；设于所述壳体(21)的检测装置(32)，用于检测所述壳体(21)内的环境参数，所述环境参数包括温度和/或气压；控制装置(33)，用于从所述检测装置(32)获取所述环境参数，并根据所述环境参数和阈值的比较结果控制所述存储装置(31)和所述壳体(21)内部的通断。3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述检测装置(32)包括：用于检测温度的第一检测装置(321)；可选地，所述第一检测装置(321)的检测阈值上限为60℃～120℃；和/或用于检测气压的第二检测装置(322)；可选地，所述第二检测装置(322)的检测阈值上限为0.1MPa～1.0MPa。4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述俘获剂提供系统(30)还包括第一开关(34)，所述第一开关(34)位于所述存储装置(31)与所述壳体(21)之间，所述控制装置(33)用于控制第一开关(34)的开或关，以此控制所述存储装置(31)与所述壳体(21)之间的通断。5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述俘获剂提供系统(30)包括输送装置(35)，所述输送装置(35)设置于所述第一开关(34)和所述壳体(21)之间，其中，所述控制装置(33)用于控制所述输送装置(35)的开或关，以此控制所述第一开关(34)和所述壳体(21)的通断。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉玺，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：