一种软包电池极耳以及软包电池极耳过流能力设计方法技术

本发明专利技术提供了一种软包电池极耳以及软包电池极耳过流能力设计方法。所述软包电池极耳，包括内部极耳和外部极耳，包括内部极耳和外部极耳，内部极耳载流量＝极片箔材载流量

【技术实现步骤摘要】
一种软包电池极耳以及软包电池极耳过流能力设计方法


[0001]本专利技术属于锂电池领域，尤其是涉及一种软包电池极耳以及软包电池极耳过流能力设计方法。

技术介绍

[0002]随着动力电池技术的发展，电池在能量密度、功率性能、使用寿命上不断提升，电池极耳载流能力需要与电池设计和电池使用工况合理匹配，才能使得电池性能最优化。根据焦耳定律，当电池工作电流比较大时电池发热严重，如果电池极耳过流能力不足，极耳处会产生大量热量，过多的热量传输到电芯主体导致电池性能发生不可逆化学副反应，从而降低电池使用寿命，甚至出现安全问题。
[0003]目前电池使用工况和电池设计与极耳过流能力设计无准确关联，一般情况是电池工作过程中，发现极耳过流能力不足，再采取相关措施改善电池产热和散热能力。这样造成了项目开发周期增长，开发费用增多，且不利于电池安全性能的提升。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种软包电池极耳以及软包电池极耳过流能力设计方法，以根据电池使用工况和电池设计参数匹配合适的极耳结构，使极耳过流能力满足电池工况使用情况。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]根据焦耳定律：Q＝I2Rt，电阻计算公式：R＝ρ*(L/S)，极耳处热量主要由于电流和内阻决定，电流由车辆工况决定，内阻是由极耳横截面积决定。所以，极耳尺寸设计需要匹配电池设计和电池使用工况，本专利技术通过在电池设计初期，将电池设计和车辆使用工况匹配合适的电池极耳尺寸，从而达到在车辆使用工况下，极耳载流能力足够，使得极耳处产热小于等于电池主体温升，提高电池使用寿命和安全性能，同时缩短项目开发周期和降低项目研发成本投入。
[0007]一种软包电池极耳，包括内部极耳和外部极耳，所述内部极耳和所述外部极耳的宽度一致，所述外部极耳的厚度满足如下公式：
[0008][0009]其中，C1为0.95～1.1，ρ1为外部极耳金属材质电阻率，ρ2为内部极耳金属材质电阻率；
[0010]内部极耳载流量＝极片箔材载流量
×
(0.8～0.9)；
[0011]极片箔材载流量＝极片层数
×
极片箔材厚度
×
极片宽度
×
[0012]单位极片箔材载流量；
[0013]其中，所述外部极耳宽度的单位为mm，ρ1和ρ2的单位为Ω
·
m，极片箔材载流量单位为A/mm2，极片箔材厚度单位为μm，极片宽度单位为mm，单位极片箔材载流量单位为A/mm2。
[0014]所述外部极耳宽度和内部极耳宽度一样，本领域技术人员可以根据需求自行确定。所述单位极片箔材载流量本领域技术人员可以通过查阅现有技术得到。
[0015]进一步地，所述内部极耳和外部极耳均为铝，
[0016][0017]进一步地，所述内部极耳为铜，所述外部极耳均为铜镀镍，
[0018][0019]ρ1为铜镀镍电阻率，ρ2为铜电阻率。
[0020]进一步地，所述内部极耳和外部极耳通过焊接连接在一起；优选地，所述内部极耳和外部极耳焊接形成的焊印表面设有绝缘胶带。
[0021]一种软包电池，包括如上任一项所述的软包电池极耳。
[0022]一种电池模组，包括如上所述的软包电池。
[0023]一种软包电池极耳过流能力设计方法，所述软包电池极耳包括内部极耳和外部极耳，所述内部极耳和所述外部极耳的宽度一致，所述方法包括以下步骤：
[0024]使所述外部极耳的厚度满足如下公式：
[0025][0026]其中，C1为0.95～1.1，ρ1为外部极耳金属材质电阻率，ρ2为内部极耳金属材质电阻率；
[0027]内部极耳载流量＝极片箔材载流量
×
(0.8～0.9)；
[0028]极片箔材载流量＝极片层数
×
极片箔材厚度
×
极片宽度
×
[0029]单位极片箔材载流量；
[0030]其中，所述外部极耳宽度的单位为mm，ρ1和ρ2的单位为Ω
·
m，极片箔材载流量单位为A/mm2，极片箔材厚度单位为μm，极片宽度单位为mm，单位极片箔材载流量单位为A/mm2；
[0031]通过如上公式确定外部极耳的厚度，所述外部极耳的宽度和内部极耳的宽度相同。
[0032]进一步地，所述内部极耳和外部极耳均为铝，
[0033][0034]进一步地，所述内部极耳为铜，所述外部极耳均为铜镀镍，
[0035][0036]ρ1为铜镀镍电阻率，ρ2为铜电阻率。
[0037]相对于现有技术，本专利技术所述的软包电池极耳具有以下优势：
[0038]本专利技术所述的软包电池极耳能够在电池设计初期，根据电池设计参数计算极片中
极耳宽度，通过计算内部极耳过流能力，匹配外部极耳厚度，从而达到提高箔材/内部极耳/外部极耳中过流能力瓶颈，使得电池极耳处温升小于等于电池主体温升，提升电池极耳过流能力，提高电池使用寿命和安全性能。
附图说明
[0039]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0040]图1为本专利技术实施例所述的箔材与内部极耳的结构示意图；
[0041]图2为本专利技术实施例所述的软包电池的结构示意图。
[0042]附图标记说明：
[0043]1、箔材；2、内部极耳；3、外部极耳。
具体实施方式
[0044]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0045]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0046]如图1
‑
2所示，一种软包电池极耳，包括内部极耳2和外部极耳3，所述软包电池设计参数为：极片宽度80mm，极片层数44片，极片材质为铝，极片箔材厚度为12μm，对比例1和实施例1
‑
2外部极耳采用与箔材相同的铝材质。
[0047]将极耳作为输出导线，依据电力工程上导线载流量计算，铝金属的单位载流量为7.5A/mm2。
[0048]极片箔材载流量＝44
ⅹ
80
ⅹ
12
ⅹ
0.001
ⅹ
7.5＝316.8A；
[0049]极片箔材宽度80mm，箔材上内部极耳宽度最大值为70mm，对比例1和实施例1
‑
2分别为50mm、65mm和70mm。
[0050]对比例1和实施例1
‑
2中内部极耳宽度及外部极耳宽度如表1所示。
[0051]表1对比例1和实施例1
‑
2电池参数
[0052][0053]对比例1和实施例1
‑
2的内部极耳载流量以及外部极耳厚度如表2所示。
[005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软包电池极耳，其特征在于，包括内部极耳和外部极耳，所述内部极耳和所述外部极耳的宽度一致，所述外部极耳的厚度满足如下公式：其中，C1为0.95～1.1，ρ1为外部极耳金属材质电阻率，ρ2为内部极耳金属材质电阻率；内部极耳载流量＝极片箔材载流量
×
(0.8～0.9)；极片箔材载流量＝极片层数
×
极片箔材厚度
×
极片宽度
×
单位极片箔材载流量；其中，所述外部极耳宽度的单位为mm，ρ1和ρ2的单位为Ω
·
m，极片箔材载流量单位为A/mm2，极片箔材厚度单位为μm，极片宽度单位为mm，单位极片箔材载流量单位为A/mm2。2.如权利要求1所述的软包电池极耳，其特征在于，所述内部极耳和外部极耳均为铝，3.如权利要求1所述的软包电池极耳，其特征在于，所述内部极耳为铜，所述外部极耳均为铜镀镍，ρ1为铜镀镍电阻率，ρ2为铜电阻率。4.如权利要求1所述的软包电池极耳，其特征在于，所述内部极耳和外部极耳通过焊接连接在一起。5.如权利要求4所述的软包电池极耳，其特征在于，所述内部极耳和外部极耳焊接形成的焊印表面设有绝缘胶带。6.一种软包电池，包括如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵霞，李文文，刘峰，李兴旺，卢诚，郭倩，
申请(专利权)人：天津市捷威动力工业有限公司，
类型：发明
国别省市：