System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电化学装置、电池包以及用电设备制造方法及图纸_技高网

电化学装置、电池包以及用电设备制造方法及图纸

技术编号:40632966 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-13 21:17
本申请公开了一种电化学装置、电池包以及用电设备。电化学装置包括壳体、电极端子、电极组件、电流切断装置以及电解液。电极端子设置于壳体上,电极组件和电解液容纳于壳体内,电流切断装置与电极端子和电极组件连接。电解液包括六氟磷酸锂和氟代碳酸乙烯酯。电化学装置在高温环境下充电的过程中以及在大倍率放电的过程中不易产气,能够承受严苛的充放电场景,具有较好的循环性能和循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,并且更具体地,涉及一种电化学装置、电池包以及用电设备


技术介绍

1、随着电化学装置(例如,锂离子电池)在各类电子产品中的广泛应用,用户对于电化学装置的性能也提出了越来越高的要求。如何提高电化学装置的循环寿命,一直是业内的研究方向。


技术实现思路

1、本申请提供了电化学装置、电池包以及用电设备,有利于提高循环寿命。

2、第一方面,本申请实施例提供了一种电化学装置,其包括壳体、电极端子、电极组件、电流切断装置以及电解液。电极端子设置于壳体上,电极组件和电解液容纳于壳体内,电流切断装置与电极端子和电极组件连接。电解液包括六氟磷酸锂和氟代碳酸乙烯酯。

3、电化学装置被配置为:

4、i)电化学装置执行第一放电操作:电化学装置于第一温度下静置第一时间之后,以第一放电倍率执行放电操作,直至电化学装置的电压达到放电截止电压,电化学装置结束第一放电操作并静置第二时间;

5、ii)电化学装置执行充电操作:电化学装置于第二温度下静置第三时间之后,以第一充电倍率执行充电操作,直至电化学装置的电压达到充电截止电压,电化学装置以充电截止电压继续执行充电操作,充电操作持续24小时后结束;

6、iii)电化学装置执行第二放电操作:电化学装置于第三温度下静置第四时间之后,电化学装置于第三温度下,以第二放电倍率执行放电操作,直至电化学装置的电压达到放电截止电压,电化学装置结束第二放电操作;

7、iv)电化学装置重复执行第ii操作和第iii操作,重复执行(m-1)次;

8、响应于电化学装置执行第i操作至第iv操作,电流切断装置切断电极端子与电极组件之间的连接;

9、其中,第一放电倍率为0.2c-0.5c,第一充电倍率为2c-3c,第二放电倍率为8c至10c;第一温度为15℃-30℃,第二温度为55℃-60℃,第三温度为15℃-30℃;第一时间为1小时-2小时,第二时间为1小时-2小时,第三时间为1小时-2小时,第四时间为1小时-2小时;m≥50。

10、在本申请的实施方式中,电解液在长时间充电的过程中以及大倍率放电的过程中不易分解,电化学装置能够在重复执行第ii操作和第iii操作50个循环时,保持电极端子与电极组件之间的连接。电化学装置在高温环境下充电的过程中以及在大倍率放电的过程中不易产气,能够承受严苛的充放电场景,具有较好的循环性能和循环寿命。

11、在以上一个或多个可选的实施方式中,m≥55。

12、在以上一个或多个可选的实施方式中,m≥60。

13、在以上一个或多个可选的实施方式中,m≥65。

14、在以上一个或多个可选的实施方式中,70≤m≤90。

15、在以上一个或多个可选的实施方式中,第一温度为25℃,和/或,第三温度为25℃。电化学装置在常温环境下,具有更好的放电性能。

16、在以上一个或多个可选的实施方式中,基于电解液的质量,六氟磷酸锂的质量百分含量为12%-16%,氟代碳酸乙烯酯的质量百分含量为0.8%-1.5%。电解液在长时间充电的过程中以及大倍率放电的过程中的不易分解,产气缓慢,从而提高电化学装置的循环性能和循环寿命。

17、在以上一个或多个可选的实施方式中,电化学装置还包括连接于电极组件的集流盘。电流切断装置包括相互连接的连接板和翻转片,连接板设有通孔且包括相对设置的第一面和第二面,连接板的第一面与集流盘连接,连接板的第二面与翻转片连接,翻转片与电极端子连接。翻转片被配置为能够相对于连接板发生翻转,以使电极端子与电极组件断开连接。

18、在电化学装置的内部气压达到阈值时,翻转片在内部气压的作用下翻转,以使电极端子与电极组件断开连接,从而断开电路,延缓电化学装置内部的产气,降低电化学装置爆炸的风险,提高电化学装置的安全性。通孔可以为气体提高通道,在电极组件释放气体时,气体可以通过通孔作用于翻转片,使翻转片能够及时翻转。在注液时,电解液也可以穿过通孔,提高电解液的注入效率,改善电极组件的浸润性。

19、在以上一个或多个可选的实施方式中,电极组件包括第一极片、第二极片以及隔膜,第一极片、隔膜以及第二极片层叠并沿卷绕方向卷绕,第一极片和第二极片中的一者为正极极片,另一者为负极极片。第一极片包括第一集流体和第一活性物质,第一集流体包括第一主体区和第一空箔区,第一活性物质设于第一主体区,第一主体区和第一空箔区的布置方向垂直于卷绕方向。第一空箔区包括第一揉平区,第一揉平区远离第一主体区并连接于电流切断装置。

20、第一揉平区具有致密的端面,将第一揉平区连接到电流切断装置,可以提高第一揉平区与电流切断装置的连接强度。

21、在以上一个或多个可选的实施方式中,沿第一极片展开后的宽度方向,第一空箔区的尺寸为w1,第一集流体的尺寸为w2,w1和w2满足:0.05≤w1/w2≤0.1。

22、将w1/w2限定为大于或等于0.05,可以使第一空箔区具有较大的宽度,便于实现第一空箔区与其它导电结构的连接。将w1/w2限定为小于或等于0.1,可以为第一活性物质预留更多的空间,减少能量密度的损失。

23、在以上一个或多个可选的实施方式中,沿第一极片展开后的宽度方向,第一揉平区的尺寸为w4,0.6≤w4/w1≤0.95。

24、将w4/w1限定为大于或等于0.6,有利于增大第一空箔区在揉平过程中的受压区域,减小电极组件的轴向尺寸,提高空间利用率并使第一揉平区更为致密。将w4/w1限定为小于或等于0.95,有利于在揉平过程中,减小传导至第一活性物质的力,降低第一活性物质脱落的风险。

25、在以上一个或多个可选的实施方式中,第一空箔区沿卷绕方向的外端的角部设有第一切口。沿第一极片展开后的长度方向,第一切口的尺寸为la。la和w1满足:0.2≤la/w1≤4。

26、将la/w1限定为大于或等于0.2,有利于在揉平过程中减少空箔材料的堆积,降低包覆第一空箔区的绝缘件被刺破的风险,提高安全性。将la/w1限定为小于或等于4,有利于降低第一切口对第一空箔区的过流能力的影响。

27、在以上一个或多个可选的实施方式中,沿第一极片展开后的宽度方向,第一切口的尺寸为w3;w3和w1满足:0.2≤w3/w1≤1。

28、将w3/w1限定为大于或等于0.2,有利于在揉平过程中减少空箔材料的堆积,降低包覆第一空箔区的绝缘件被刺破的风险,提高安全性。将w3/w1限定为小于或等于1,有利于降低第一切口开设到第一主体区的风险,减少第一活性物质的损失。

29、在以上一个或多个可选的实施方式中,正极极片包括正极集流体和正极活性物质,正极活性物质设于正极集流体上,正极活性物质包括li1+anix1coy1mnz1o2或li1+anix2coy2alz2o2中的至少一种。x1和x2均大于或等于0.8,y1和y2均大于0,z2和z3均大于0,x1本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电化学装置,其特征在于,包括壳体、电极端子、电极组件、电流切断装置以及电解液;

2.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,m≥55。

3.根据权利要求2所述的电化学装置,其特征在于,m≥60。

4.根据权利要求3所述的电化学装置,其特征在于,m≥65。

5.根据权利要求4所述的电化学装置,其特征在于,70≤m≤90。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电化学装置,其特征在于,所述第一温度为25℃,和/或,所述第三温度为25℃。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电化学装置,其特征在于,基于所述电解液的质量,所述六氟磷酸锂的质量百分含量为12%-16%,所述氟代碳酸乙烯酯的质量百分含量为0.8%-1.5%。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电化学装置,其特征在于,所述电化学装置还包括连接于所述电极组件的集流盘;

9.根据权利要求1-8任一项所述的电化学装置,其特征在于,

10.根据权利要求9所述的电化学装置,其特征在于,沿所述第一极片展开后的宽度方向,所述第一空箔区的尺寸为W1,所述第一集流体的尺寸为W2,W1和W2满足:0.05≤W1/W2≤0.1。

11.根据权利要求10所述的电化学装置,其特征在于,沿所述第一极片展开后的宽度方向,所述第一揉平区的尺寸为W4,0.6≤W4/W1≤0.95。

12.根据权利要求10或11所述的电化学装置,其特征在于,所述第一空箔区沿所述卷绕方向的外端的角部设有第一切口;

13.根据权利要求12所述的电化学装置,其特征在于,沿所述第一极片展开后的宽度方向,所述第一切口的尺寸为W3;

14.根据权利要求9-13任一项所述的电化学装置,其特征在于,

15.根据权利要求14所述的电化学装置,其特征在于,x1和x2均大于或等于0.9。

16.根据权利要求9-15任一项所述的电化学装置,其特征在于,

17.根据权利要求1-16任一项所述的电化学装置,其特征在于,所述电化学装置的额定容量为2500毫安时-4500毫安时。

18.根据权利要求1-17任一项所述的电化学装置,其特征在于,所述电化学装置的交流内阻小于6毫欧。

19.根据权利要求1-18任一项所述的电化学装置,其特征在于,所述电化学装置为圆柱电芯;

20.根据权利要求19所述的电化学装置,其特征在于,所述圆柱电芯为18650型电芯或21700型电芯。

21.一种电池包,其特征在于,包括根据权利要求1-20任一项所述的电化学装置。

22.根据权利要求21所述的电池包,其特征在于,所述电池包包括一个电池模组或并联设置的多个所述电池模组,一个所述电池模组包括串联设置的多个所述电化学装置。

23.一种用电设备,其特征在于,包括根据权利要求21或22所述的电池包。

...

【技术特征摘要】

1.一种电化学装置,其特征在于,包括壳体、电极端子、电极组件、电流切断装置以及电解液;

2.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,m≥55。

3.根据权利要求2所述的电化学装置,其特征在于,m≥60。

4.根据权利要求3所述的电化学装置,其特征在于,m≥65。

5.根据权利要求4所述的电化学装置,其特征在于,70≤m≤90。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电化学装置,其特征在于,所述第一温度为25℃,和/或,所述第三温度为25℃。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电化学装置,其特征在于,基于所述电解液的质量,所述六氟磷酸锂的质量百分含量为12%-16%,所述氟代碳酸乙烯酯的质量百分含量为0.8%-1.5%。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电化学装置,其特征在于,所述电化学装置还包括连接于所述电极组件的集流盘;

9.根据权利要求1-8任一项所述的电化学装置,其特征在于,

10.根据权利要求9所述的电化学装置,其特征在于,沿所述第一极片展开后的宽度方向,所述第一空箔区的尺寸为w1,所述第一集流体的尺寸为w2,w1和w2满足:0.05≤w1/w2≤0.1。

11.根据权利要求10所述的电化学装置,其特征在于,沿所述第一极片展开后的宽度方向,所述第一揉平区的尺寸为w4,0.6≤w4/w1≤0.95。

12.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈雨童衍辰吴克成
申请(专利权)人:厦门新能达科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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