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包装袋及二次电池制造技术

技术编号:41403980 阅读:13 留言:0更新日期:2024-05-20 19:29
本申请提出了一种包装袋及二次电池,包括依次层叠设置的封合层、金属层以及保护层,包装袋还包括多个导热颗粒,导热颗粒嵌入保护层,保护层具有背离金属层设置的表面,至少部分导热颗粒在表面凸出。通过在包装袋的保护层上设置导热颗粒,提高保护层的导热效果,以便于包装袋内的热量自金属层传递至导热层的导热颗粒,从而向外界排出。并且,至少部分导热颗粒在上述表面凸出,以使得包装袋的外表面形成粗糙不平的形貌,既提高了包装袋整体的热传导系数,又增大了包装袋与空气的对流散热面积,可提高电池的散热效果,降低温升过高风险,尤其适用于功功率充放电的电池。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,尤其涉及一种包装袋及二次电池


技术介绍

1、为了满足市场上对电池的快速充电以及大功率放电需求,电池正朝着提升大倍率充放电性能的方向发展。相较于小倍率充放电的工况,在大倍率充放电工况下,电池的温升加快,过高的温度易造成电池内部隔离膜的融化,导致活性物质与隔离膜界面不良,以致于电池容量衰减;同时,电池极耳处温升加剧,易造成电池极耳处封印冲开,以致于电池漏液。


技术实现思路

1、本申请实施例旨在提供一种包装袋及二次电池,以有效缓解电池温升过快的技术问题。

2、本申请实施例为了解决上述技术问题,采用了以下技术方案:

3、第一方面,本申请提出了一种包装袋,包括封合层、金属层以及保护层,封合层、金属层以及保护层沿包装袋的厚度方向依次层叠设置,包装袋还包括多个导热颗粒,导热颗粒嵌入保护层,保护层具有背离金属层设置的表面,至少部分导热颗粒从表面凸出。

4、上述技术方案中,通过在包装袋的保护层上设置导热颗粒,提高保护层的导热效果,以便于包装袋内的热量自金属层传递至导热层的导热颗粒,从而向外界排出。并且,至少部分导热颗粒在上述表面凸出,以使得包装袋的外表面形成粗糙不平的形貌,既提高了包装袋整体的热传导系数,又增大了包装袋与空气的对流散热面积,可提高电池的散热效果,降低温升过高风险,尤其适用于功功率充放电的电池。

5、在一些优选的实施方式中,至少部分导热颗粒与金属层接触。包装袋内部的热量会传递至导热系数较高的金属层,导热颗粒直接与金属层接触,形成金属层至导热颗粒的固态热量传递通道,可便于包装袋内的热量经导热颗粒传导至包装袋外,从而进一步提高包装袋的散热效率。

6、在一些优选的实施方式中,保护层至少包括相连接的第一部分和第二部分。在第一部分,于表面,全部导热颗粒占据的面积之和为s1,表面还具有未被导热颗粒占据的第一区域,第一区域的面积为s2,60%≤s1/s2≤80%;和/或,在第二部分,于表面,全部导热颗粒占据的面积之和为s3,表面还具有未被导热颗粒占据的第二区域,第二区域的面积为s4,20%≤s3/s4≤40%。第一部分中,导热颗粒的占比更大,散热效率更高,可适应电池热量传递较大的区域,以提高电池的散热效果。第二部分中,导热颗粒的占比更小,制造工艺更简单,并且成本更低,可适应电池热量传递较小的区域,以简化制造工艺,降低制造成本。

7、在一些优选的实施方式中,保护层还包括与第一部分连接的第三部分,第一部分设置在第二部分与第三部分之间;在第三部分,于表面,全部导热颗粒占据的面积之和为s5,表面还具有未被导热颗粒占据的第三区域,第三区域的面积为s6,20%≤s5/s6≤40%。例如,第一部分作为电池厚度方向相对的任意一个主表面,直接通过弯折第二部分和第三部分即可使得第二部分和第三部分作为电池宽度方向上相对设置的两个侧面,可在提高包装袋散热效果的同时,简化制造工艺,降低成本。

8、在一些优选的实施方式中,位于第一部分的导热颗粒的直径大于位于第二部分和/或第三部分的导热颗粒的直径,直径更大的导热颗粒单位时间内可传导更多的热量,以便于第一部分的散热;和/或,导热颗粒从第一部分的表面凸出的高度大于导热颗粒从第二部分和/或第三部分的表面凸出的高度,凸出高度越大,则导热颗粒与外界空气的接触面积更大,可增强包装袋的对流散热,进而提高电池的散热效果。

9、在一些优选的实施方式中,保护层的厚度为t1,沿保护层的厚度方向,导热颗粒在保护层的嵌入深度为t2,50%t1≤t2≤100%t1,包装袋内的热量传导至保护层,导热颗粒在保护层上足够的嵌入深度可便于保护层的热量传导至导热颗粒,在经导热颗粒传导至包装袋外。

10、在一些优选的实施方式中,导热颗粒包括氧化铝、氧化锆、氮化铝、氮化硅、碳化硅、聚晶金刚石或氧化铍中的至少一种。

11、在一些优选的实施方式中,沿保护层的厚度方向,导热颗粒在表面的凸出高度为hμm,1μm≤h≤10μm。可减少导热颗粒对包装袋外形尺寸的影响,保证电池具有较高的体积能量密度;同时,在将电池安装于电子设备上时,上述尺寸范围内的凸出高度也可减少对电池安装的影响;并且,导热颗粒凸出上述高度,可增大包装袋与空气的接触面积,提高包装袋的对流散热效果。

12、在一些优选的实施方式中,导热颗粒的直径为d,5μm≤d≤30μm。

13、第二方面,本申请还提出了一种二次电池,包括电极组件、极耳以及如第一方面任一实施例的包装袋。包装袋围合有容置腔,电极组件收容于容置腔;其中,保护层背离容置腔设置。极耳的一端于容置腔内与电极组件电连接,并且极耳的另一端伸出包装袋外。

14、在一些优选的实施方式中,沿二次电池的厚度方向,二次电池包括相对设置的第一主表面和第二主表面。沿二次电池的长度方向,二次电池包括相对设置的顶面和底面,极耳自顶面伸出包装袋外。沿二次电池的宽度方向,二次电池包括相对设置的第一侧面和第二侧面。

15、可选的,在第一主表面,全部导热颗粒占据的面积之和为s7,第一主表面还具有未被导热颗粒占据的第一子区域,第一子区域的面积为s8,60%≤s7/s8≤80%。在第二主表面,全部导热颗粒占据的面积之和为s9,第二主表面还具有未被导热颗粒占据的第二子区域,第二子区域的面积为s10,60%≤s9/s10≤80%;第一主表面和第二主表面的面积较大,包装袋内的大部分热量会传递至第一主表面和第二主表面,两个主表面中,导热颗粒的占比较大,散热效率更高,可提高二次电池的散热效果,可适应大功率的充放电要求。

16、可选的,在顶面,全部导热颗粒占据的面积之和为s11,顶面还具有未被导热颗粒占据的第三子区域,第三子区域的面积为s12,60%≤s11/s12≤80%。在电池的伸出极耳的顶面,因长期流经电流,尤其对其大功率的充放电,其产热量大,顶面易出现热量集中,顶面的导热颗粒的占比较大,散热效率更高,可提高二次电池的散热效果,以适应大功率的充放电要求。

17、可选的,在底面,全部导热颗粒占据的面积之和为s13,底面还具有未被导热颗粒占据的第四子区域,第四子区域的面积为s14,20%≤s13/s14≤40%。底面不需要流经电流,并且底面面积较小,与外界的热交换较少,热量不易在底面集中,因此导热颗粒的占比较小,以简化制造工艺,降低成本。

18、可选的,在第一侧面,全部导热颗粒占据的面积之和为s15,第一侧面还具有未被导热颗粒占据的第五子区域,第五子区域的面积为s16,20%≤s15/s16≤40%。第二侧面,全部导热颗粒占据的面积之和为s17,第二侧面还具有未被导热颗粒占据的第六子区域,第六子区域的面积为s18,20%≤s17/s18≤40%。第一侧面和第二侧面面积较小,与外界热交换较少,不易出现热量集中,导热颗粒在第一侧面和第二侧面的占比较小,以简化制造工艺,降低成本。

19、上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种包装袋,包括封合层、金属层以及保护层,所述封合层、所述金属层和所述保护层沿所述包装袋的厚度方向依次层叠设置,其特征在于,所述包装袋还包括多个导热颗粒,所述导热颗粒嵌入所述保护层,所述保护层具有背离所述金属层设置的表面,至少部分所述导热颗粒从所述表面凸出。

2.根据权利要求1所述的包装袋,其特征在于,至少部分所述导热颗粒与所述金属层接触。

3.根据权利要求1所述的包装袋,其特征在于,所述保护层至少包括相连接的第一部分和第二部分;

4.根据权利要求3所述的包装袋,其特征在于,所述保护层还包括与第一部分连接的第三部分,所述第一部分设置在所述第二部分与所述第三部分之间;

5.根据权利要求4所述的包装袋,其特征在于,位于所述第一部分的所述导热颗粒的直径大于位于所述第二部分和/或所述第三部分的所述导热颗粒的直径;和/或,所述导热颗粒从所述第一部分的表面凸出的高度大于所述导热颗粒从所述第二部分和/或所述第三部分的表面凸出的高度。

6.根据权利要求1所述的包装袋,其特征在于,所述保护层的厚度为T1,沿所述保护层的厚度方向,所述导热颗粒在所述保护层的嵌入深度为T2,50%T1≤T2≤100%T1。

7.根据权利要求1所述的包装袋,其特征在于,所述导热颗粒包括氧化铝、氧化锆、氮化铝、氮化硅、碳化硅、聚晶金刚石或氧化铍中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的包装袋,其特征在于,沿所述保护层的厚度方向,所述导热颗粒在所述表面的凸出高度为Hμm,1μm≤H≤10μm。

9.根据权利要求1所述的包装袋,其特征在于,所述导热颗粒的直径为D,5μm≤D≤30μm。

10.一种二次电池,其特征在于,包括电极组件、极耳以及如权利要求1至9中任一项所述的包装袋;

11.根据权利要求10所述的二次电池,其特征在于,

...

【技术特征摘要】

1.一种包装袋,包括封合层、金属层以及保护层,所述封合层、所述金属层和所述保护层沿所述包装袋的厚度方向依次层叠设置,其特征在于,所述包装袋还包括多个导热颗粒,所述导热颗粒嵌入所述保护层,所述保护层具有背离所述金属层设置的表面,至少部分所述导热颗粒从所述表面凸出。

2.根据权利要求1所述的包装袋,其特征在于,至少部分所述导热颗粒与所述金属层接触。

3.根据权利要求1所述的包装袋,其特征在于,所述保护层至少包括相连接的第一部分和第二部分;

4.根据权利要求3所述的包装袋,其特征在于,所述保护层还包括与第一部分连接的第三部分,所述第一部分设置在所述第二部分与所述第三部分之间;

5.根据权利要求4所述的包装袋,其特征在于,位于所述第一部分的所述导热颗粒的直径大于位于所述第二部分和/或所述第三部分的所述导热颗粒的直径;和/或,所述导热颗粒从所述第一部分的表面凸出的高...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢宏兴
申请(专利权)人:厦门新能安科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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