一种具备电池膨胀力检测功能的集流体及其制备方法技术

技术编号:45527576 阅读:27 留言:0更新日期:2025-06-13 17:27
本发明专利技术提供一种具备电池膨胀力检测功能的集流体及其制备方法。本发明专利技术创新性地设计应变栅和结构化的硅橡胶空腔,组合代替传统应变片式传感器,并将该新型传感器集成在集流体内部;具体地,通过堆叠结构将基于应变片的压力传感器和集流体进行集成一体化;通过注模工艺实现结构化的硅胶薄膜的构建,并将其置于空腔中,确保压力传感器在使用过程中避免空腔结构发生塌陷,从而实现了在对微小膨胀力的检测的同时又避免影响锂离子的传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池集流体,具体涉及一种具备电池膨胀力检测功能的集流体及其制备方法


技术介绍

1、电池膨胀力检测是保障电池系统安全及长效运行的核心环节。在充放电过程中,锂离子嵌入/脱出引发的电极材料体积变化(如硅负极膨胀率超300%)会累积内部应力,若膨胀力超出电池壳体或模组结构承载极限,将导致外壳破损、极片变形等机械损伤,诱发电解液泄漏、内短路等故障,进而引发热失控与燃爆风险。而电池热失控导致的安全问题成为制约其进一步大规模应用的障碍之一。因此,相关研究提出了智能电池,即具备自带传感功能的锂离子电池,以通过多种传感信号实现对电池运行状态进行更为全面的监测。

2、膨胀力的监测多以通过在电池表面布置压力传感器来实现,但该方式仅能反馈电池整体膨胀力的变化趋势,难以对电池内部局部膨胀力的变化进行监测。然而,对于大尺寸的电芯而言,电池不同区域的膨胀力变化存在差异。整体膨胀力监测的方式会难以监测到局部膨胀力变化异常的问题,从而无法实现电池异常状态的及时监测。而由于电极材料涂布不均、微观界面副反应(如锂枝晶在负极局部聚集)等因素,电池内部可能形成超临本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具备电池膨胀力检测功能的集流体,从下至上依次为第一金属箔、第一聚合物层、第二聚合物层、第三聚合物层和第二金属箔,每层均为尺寸相同的矩形;其特征在于,

2.如权利要求1所述的具备电池膨胀力检测功能的集流体,其特征在于,应变栅为整体呈圆形花瓣状的蛇形线,引线分别与蛇形线的两端连接。

3.一种具备电池膨胀力检测功能的集流体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤1和步骤5涂覆应变片专用胶水采用刷涂、丝网印刷技术和涂布技术任意一种。

5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤2、步骤6和...

【技术特征摘要】

1.一种具备电池膨胀力检测功能的集流体,从下至上依次为第一金属箔、第一聚合物层、第二聚合物层、第三聚合物层和第二金属箔,每层均为尺寸相同的矩形;其特征在于,

2.如权利要求1所述的具备电池膨胀力检测功能的集流体,其特征在于,应变栅为整体呈圆形花瓣状的蛇形线,引线分别与蛇形线的两端连接。

3.一种具备电池膨胀力检测功能的集流体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤1和步骤5涂覆应变片专用胶水采用刷涂、丝网印刷技术和涂布技术任意一种。

5.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤2、步骤6和步骤8中加压方法采用辊压和平板加压的方式。

6.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤4中激光加工中的激光波段为紫外波段或红外...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘泰松黎维常林媛郭登机杨之星
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1