一种电池制造技术

技术编号:40236409 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-02 22:36
本技术提供一种电池,包括正极、负极、壳体和至少一个电芯,壳体内具有电解液,且电芯浸于电解液中,每个电芯均连接在正极与负极之间,电池还包括补粒子带和连接电路,补粒子带的一端浸于电解液中,补粒子带的另一端与连接电路的第一端电连接,连接电路的第二端与正极和负极中的一者电连接,且连接电路能够将补粒子带与对应的正极或负极导通,以使补粒子带通过电解液向对应的正极或负极补充活性粒子。在本技术中,补粒子带能够与对应的电极构成回路,使补粒子带通过电解液向对应的电极补充活性粒子,进而补偿电池初次放电时损耗的活性粒子,保证电池容量,同时补粒子带通过连接电路与电极电连接,保证了电池结构的稳定性及可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池领域,具体地,涉及一种电池。


技术介绍

1、在方壳电池以及软包电池的首圈循环中,石墨负极表面常会形成固体电解质界面(solid electrolyte interphase,sei)膜,导致电池发生5%-35%的不可逆容量损耗,此不可逆容量大大降低了电池的质量能量密度和体积能量密度。为了弥补首圈不可逆容量的损耗,技术人员研究了活性粒子技术以保证电池的质量能量密度和体积能量密度。通过补活性粒子技术对电极材料进行补粒子,使其在充电过程中释放出的活性粒子补偿首圈不可逆粒子损耗,以提高电池的可逆循环容量和循环寿命。

2、现有的补活性粒子技术包括粒子片补粒子技术、粒子粉补粒子技术、化学嵌粒子技术、合金粒子粉技术等,其中,粒子片补粒子技术主要是将粒子金属(主要是粒子带)直接压到负极石墨表面,在注入电解液后,靠着化学反应对石墨进行直接补粒子;粒子粉补粒子技术是通过将粒子金属纳米化,通过碳酸粒子包覆后通过喷涂或者加入浆料中实现和负极石墨直接接触,辊压后,碳酸粒子包覆层破裂,释放粒子金属,注入电解液后直接补活性粒子;化学嵌粒子技术是指在组装电池之前,将负极通过含有粒子的溶液中进行化学预嵌粒子,然后再组装电池,实现补粒子;合金粒子粉技术是指粒子金属预先和金属或部分非金属合金化,再与石墨负极共同涂敷在集流体上,在充放电过程中释放活性粒子,进而达到补粒子的目的。

3、然而,粒子带补粒子时一旦电子通路断裂,则容易形成死粒子,造成粒子的利用率较低;粒子粉补粒子可以有效增加接触面积,但是碳酸粒子包覆效果不好,容易和溶剂发生反应,并且碳酸粒子的导电性较差,同样影响粒子的利用率;化学嵌粒子与现有电池的工艺兼容性较低,且对环境要求过高;合金粒子粉和使用粒子粉过程一样,但是会引入其他物质,一定程度上降低了质量能量密度。

4、因此,如何提供一种稳定可靠的补粒子方案,成为本领域亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本技术旨在提供一种电池,该电池的能够稳定补偿初次放电的容量损失。

2、为实现上述目的,本技术提供一种电池,包括正极、负极、壳体和至少一个电芯,所述壳体内具有电解液,且所述电芯浸于所述电解液中,每个所述电芯均连接在所述正极与所述负极之间,所述电池还包括补粒子带和连接电路,所述补粒子带的一端浸于所述电解液中,所述补粒子带的另一端与所述连接电路的第一端电连接,所述连接电路的第二端与所述正极和所述负极中的一者电连接,且所述连接电路能够将所述补粒子带与对应的所述正极或所述负极导通,以使所述补粒子带通过所述电解液向对应的所述正极或所述负极补充活性粒子。

3、作为本技术的一种可选实施方式,所述壳体包括壳体本体和上盖,所述电芯和所述电解液均位于所述壳体本体中,所述上盖封闭所述壳体本体顶部的开口,且所述上盖上形成有一对电极孔,所述正极和所述负极的顶端由所述电极孔穿出至所述壳体的外部。

4、作为本技术的一种可选实施方式,所述连接电路上设置有补粒子电阻,所述补粒子电阻串接在所述补粒子带与对应的所述正极或所述负极之间。

5、作为本技术的一种可选实施方式,所述补粒子电阻的阻值可调。

6、作为本技术的一种可选实施方式,所述补粒子电阻的阻值调节范围为0.1ω-10000ω。

7、作为本技术的一种可选实施方式,所述正极和所述负极均延伸至所述壳体的外部,所述壳体上形成有走线过孔,所述连接电路的一端与所述补粒子带连接,所述连接电路的另一端穿过所述走线过孔并与对应的所述正极或所述负极位于所述壳体外的部分连接。

8、作为本技术的一种可选实施方式,所述走线过孔通过预设密封材料密封。

9、作为本技术的一种可选实施方式,所述预设密封材料为abs胶。

10、作为本技术的一种可选实施方式,所述连接电路上还设置有开关单元,所述开关单元位于所述壳体外,且所述开关单元能够选择性地将所述连接电路导通。

11、作为本技术的一种可选实施方式,所述开关单元为单刀单掷开关。

12、作为本技术的一种可选实施方式,所述活性粒子为锂离子、钠离子、钾离子或钙离子。

13、作为本技术的一种可选实施方式,所述补粒子带包括与所述活性粒子元素对应的金属体。

14、作为本技术的一种可选实施方式,所述补粒子带中夹设有集流体,所述集流体由所述补粒子带的顶端伸出所述补粒子带,且所述补粒子带通过所述集流体与所述连接电路电连接。

15、作为本技术的一种可选实施方式,所述电池包括多个所述电芯,所述补粒子带夹设于相邻两个所述电芯之间。

16、在本技术提供的电池中,电芯和补粒子带均浸于电解液中,且补粒子带通过连接电路与正极或负极导通,从而使补粒子带与对应的电极(正极或负极)一头通过连接电路电连接,另一头通过电解液连接构成回路,使补粒子带通过电解液向对应的电极补充活性粒子,实现预粒子化并形成sei膜层,进而补偿电池初次放电时损耗的活性粒子,保证电池的质量能量密度以及体积能量密度,提升了电池的循环性能。

17、例如,当补粒子带通过连接电路与正极电连接时,补粒子带与正极一头通过连接电路电连接,另一头通过电解液连接构成回路,即便初次放电后部分活性粒子因在负极上形成sei膜层而损失,补粒子带也能够通过电解液向正极上转移活性粒子,后续放电时正极上仍有足够的活性粒子参与电池反应,保证了电池容量;

18、当补粒子带通过连接电路与负极电连接时,补粒子带与负极一头通过连接电路电连接,另一头通过电解液连接构成回路,即便初次放电后部分活性粒子因在负极上形成sei膜层而损失,补粒子带也能够通过电解液向负极上转移活性粒子,下次充电时这些转移至负极上的活性粒子也会一同补充至正极上,从而在后续放电时正极上仍有足够的活性粒子参与电池反应,保证了电池容量。

19、在本技术提供的电池中,补粒子带能够与对应的电极构成回路,使补粒子带通过电解液向对应的电极补充活性粒子,进而补偿电池初次放电时损耗的活性粒子,保证电池容量,提升了电池的循环性能。同时,补粒子带通过连接电路与电极电连接,保证了其补偿活性粒子时放电回路的稳定性,进而提高了电池结构的稳定性及可靠性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池,包括正极、负极、壳体和至少一个电芯,所述壳体内具有电解液,且所述电芯浸于所述电解液中,每个所述电芯均连接在所述正极与所述负极之间,其特征在于,所述电池还包括补粒子带和连接电路,所述补粒子带的一端浸于所述电解液中,所述补粒子带的另一端与所述连接电路的第一端电连接,所述连接电路的第二端与所述正极和所述负极中的一者电连接,且所述连接电路能够将所述补粒子带与对应的所述正极或所述负极导通,以使所述补粒子带通过所述电解液向对应的所述正极或所述负极补充活性粒子。

2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述连接电路上设置有补粒子电阻,所述补粒子电阻串接在所述补粒子带与对应的所述正极或所述负极之间。

3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述补粒子电阻的阻值可调。

4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述补粒子电阻的阻值调节范围为0.1Ω-10000Ω。

5.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述正极和所述负极均延伸至所述壳体的外部,所述壳体上形成有走线过孔,所述连接电路的一端与所述补粒子带连接,所述连接电路的另一端穿过所述走线过孔并与对应的所述正极或所述负极位于所述壳体外的部分连接。

6.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,所述连接电路上还设置有开关单元,所述开关单元位于所述壳体外,且所述开关单元能够选择性地将所述连接电路导通。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的电池,其特征在于,所述活性粒子为锂离子、钠离子、钾离子或钙离子。

8.根据权利要求7所述的电池,其特征在于,所述补粒子带包括与所述活性粒子元素对应的金属体。

9.根据权利要求1至6中任意一项所述的电池,其特征在于,所述补粒子带中夹设有集流体,所述集流体由所述补粒子带的顶端伸出所述补粒子带,且所述补粒子带通过所述集流体与所述连接电路电连接。

10.根据权利要求1至6中任意一项所述的电池,其特征在于,所述电池包括多个所述电芯,所述补粒子带夹设于相邻两个所述电芯之间。

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【技术特征摘要】

1.一种电池,包括正极、负极、壳体和至少一个电芯,所述壳体内具有电解液,且所述电芯浸于所述电解液中,每个所述电芯均连接在所述正极与所述负极之间,其特征在于,所述电池还包括补粒子带和连接电路,所述补粒子带的一端浸于所述电解液中,所述补粒子带的另一端与所述连接电路的第一端电连接,所述连接电路的第二端与所述正极和所述负极中的一者电连接,且所述连接电路能够将所述补粒子带与对应的所述正极或所述负极导通,以使所述补粒子带通过所述电解液向对应的所述正极或所述负极补充活性粒子。

2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述连接电路上设置有补粒子电阻,所述补粒子电阻串接在所述补粒子带与对应的所述正极或所述负极之间。

3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述补粒子电阻的阻值可调。

4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述补粒子电阻的阻值调节范围为0.1ω-10000ω。

5.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述正极和所述负极均延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员:王秋实李睿蒋治亿
申请(专利权)人:江苏天合储能有限公司
类型:新型
国别省市:

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