二次电池和用电装置的制作方法
- 国知局
- 2024-11-21 12:07:07
本申请涉及电池,特别是涉及一种二次电池和用电装置。
背景技术:
1、这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息,而不必然构成现有技术。
2、二次电池具有能量密度高、自放电率低、无记忆效应和较为环保等优点,因此被广泛应用于电动汽车和各种便携式电子产品中。随着二次电池的迅速发展,对二次电池的循环性能要求越来越高,如何进一步提升二次电池的循环寿命是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种二次电池和用电装置,旨在提升电池的循环寿命。
2、本申请的第一方面,提供一种二次电池,所述二次电池包括外包装、电极组件以及包装膜,所述电极组件和所述包装膜均设于所述外包装内,所述包装膜设于所述电极组件的外表面,且所述包装膜至少包裹于所述电极组件的底部和周部,所述包装膜具有绝缘性,所述包装膜的平均孔径为0.05μm~0.45μm,所述包装膜的透气量为150ml/cm2/min~3700ml/cm2/min,所述包装膜的冲击强度为69j/mm以上。
3、在上述二次电池中,包装膜包裹在电极组件的外表面,可以使电极组件和外包装之间绝缘,外包装用于封装电极组件和电解液。包装膜的平均孔径处于上述范围内,在向二次电池注入电解液之后,包装膜可以有效包裹部分电解液,减少电解液以及电极组件中的导电碳颗粒穿过包装膜,使电极组件中的电极极片得到良好的浸润,减少导电碳颗粒与电池的外包装接触,降低外包装的腐蚀风险,有利于提升二次电池的循环寿命。在二次电池循环过程中,其内部所产生的气体不断积累,会影响电解液对于电极组件的浸润性,导致二次电池内部极化的急剧增加和容量的快速衰减,出现二次电池体积膨胀、阻抗增加以及循环性能衰减等问题。控制二次电池中的包装膜的透气量处于上述范围内,可以使电极组件产生的气体从包装膜及时排出,电极极片能够得到更好的浸润,从而减小二次电池体积膨胀以及阻抗和循环寿命衰减。包装膜的冲击强度在上述范围内,可以保护电极组件在装入外包装时减少刮伤,降低电极组件产气导致包装膜破损的风险,并且在异物刺入二次电池时,包装膜可以有效发挥对电极组件的保护作用,进而能够提升二次电池的循环寿命。因此,包装膜的平均孔径、透气量和冲击强度三者可以综合作用,共同提高电池的循环寿命。
4、在一些实施方式中,所述包装膜具备如下特征(1)~(3)中的一个或多个:
5、(1)所述包装膜的平均孔径为0.1μm~0.45μm;
6、(2)所述包装膜的透气量为250ml/cm2/min~3700ml/cm2/min;
7、(3)所述包装膜的冲击强度为72j/mm ~207j/mm。
8、如此设计,包装膜的平均孔径、透气量和冲击强度可以进一步配合,有利于进一步提升电池的循环寿命。
9、在一些实施方式中,所述包装膜包括第一多孔绝缘膜。上述包装膜的绝缘性可以通过第一多孔绝缘膜提供。
10、在一些实施方式中,所述第一多孔绝缘膜的平均孔径为0.05μm~0.45μm。
11、在一些实施方式中,所述第一多孔绝缘膜的透气量为250ml/cm2/min~15000ml/cm2/min。
12、在一些实施方式中,所述包装膜还包括第二多孔绝缘膜,所述第二多孔绝缘膜设于所述第一多孔绝缘膜的至少一个表面上。在第一多孔绝缘膜的基础上设计第二多孔绝缘膜,使包装膜的平均孔径和透气量在合理范围内,同时提升包装膜的冲击强度,从而进一步提升电池的循环寿命。
13、在一些实施方式中,所述第二多孔绝缘膜的厚度与所述第一多孔绝缘膜的厚度的比值为9~24。由此,使得包装膜的平均孔径、透气量和冲击强度在合理范围内,有利于进一步提升电池的循环寿命。
14、在一些实施方式中,所述第二多孔绝缘膜的厚度与所述第一多孔绝缘膜的厚度的比值为9~14。由此,使得包装膜的平均孔径、透气量和冲击强度在合理范围内,有利于进一步提升电池的循环寿命。
15、在一些实施方式中,所述第二多孔绝缘膜的平均孔径小于或等于所述第一多孔绝缘膜的平均孔径。由此,可以和第二多孔绝缘膜的厚度与第一多孔绝缘膜的厚度的比值在上述范围内相互配合,使包装膜的平均孔径、透气量和冲击强度在合理范围内,从而进一步提升电池的循环寿命。
16、在一些实施方式中,所述第一多孔绝缘膜的材质与所述第二多孔绝缘膜的材质不同。
17、在一些实施方式中,所述第一多孔绝缘膜的材质包括聚四氟乙烯、聚氨酯类化合物和聚酰胺类化合物中的至少一种。上述材质具有绝缘、耐高温以及耐电解液腐蚀的优点,用于第一多孔绝缘膜有利于提升电池的循环寿命。
18、在一些实施方式中,所述第二多孔绝缘膜的材质包括聚烯烃类化合物和聚酯类化合物中的至少一种。
19、在一些实施方式中,所述包装膜的厚度为0.1mm~0.5mm。
20、本申请的第二方面,提供一种用电装置,包括本申请第一方面所述的二次电池。
21、本申请的用电装置包括本申请提供的二次电池,因而至少具有与所述二次电池相同的优势。
22、本申请的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本申请的其他特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。
技术特征:1.一种二次电池,其特征在于,所述二次电池包括外包装、电极组件以及包装膜,所述电极组件和所述包装膜均设于所述外包装内,所述包装膜设于所述电极组件的外表面,且所述包装膜至少包裹于所述电极组件的底部和周部,所述包装膜具有绝缘性,所述包装膜的平均孔径为0.05μm~0.45μm,所述包装膜的透气量为150ml/cm2/min~3700ml/cm2/min,所述包装膜的冲击强度为69j/mm以上。
2.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述二次电池具备如下特征(1)~(3)中的一个或多个:
3.根据权利要求1或2所述的二次电池,其特征在于,所述包装膜包括第一多孔绝缘膜。
4.根据权利要求3所述的二次电池,其特征在于,所述二次电池具备如下特征(1)~(2)中的一个或多个:
5.根据权利要求3或4所述的二次电池,其特征在于,所述包装膜还包括第二多孔绝缘膜,所述第二多孔绝缘膜设于所述第一多孔绝缘膜的至少一个表面上。
6.根据权利要求5所述的二次电池,其特征在于,所述第二多孔绝缘膜的厚度与所述第一多孔绝缘膜的厚度的比值为9~24。
7.根据权利要求5或6所述的二次电池,其特征在于,所述第二多孔绝缘膜的厚度与所述第一多孔绝缘膜的厚度的比值为9~14。
8.根据权利要求5~7任一项所述的二次电池,其特征在于,所述第二多孔绝缘膜的平均孔径小于或等于所述第一多孔绝缘膜的平均孔径。
9.根据权利要求5~8任一项所述的二次电池,其特征在于,所述第一多孔绝缘膜的材质与所述第二多孔绝缘膜的材质不同。
10.根据权利要求3~9任一项所述的二次电池,其特征在于,所述第一多孔绝缘膜的材质包括聚四氟乙烯、聚氨酯类化合物和聚酰胺类化合物中的至少一种。
11.根据权利要求5~10任一项所述的二次电池,其特征在于,所述第二多孔绝缘膜的材质包括聚烯烃类化合物和聚酯类化合物中的至少一种。
12.根据权利要求1~11任一项所述的二次电池,其特征在于,所述包装膜的厚度为0.1mm~0.5mm。
13.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求1~12任一项所述的二次电池。
技术总结本申请涉及一种二次电池和用电装置,所述二次电池包括外包装、电极组件以及包装膜,所述电极组件和所述包装膜均设于所述外包装内,所述包装膜设于所述电极组件的外表面,且所述包装膜至少包裹于所述电极组件的底部和周部,所述包装膜具有绝缘性,所述包装膜的平均孔径为0.05μm~0.45μm,所述包装膜的透气量为150mL/cm<supgt;2</supgt;/min~3700mL/cm<supgt;2</supgt;/min,所述包装膜的冲击强度为69J/mm以上;包装膜的平均孔径、透气量和冲击强度三者可以综合作用,共同提高电池的循环寿命。技术研发人员:关文岚,吴琳琳,卓永,伊天成,项鹏,武江鹏,江坤阳受保护的技术使用者:宁德时代新能源科技股份有限公司技术研发日:技术公布日:2024/11/18本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20241120/334414.html
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