绝缘件、电芯及其制造方法和用电设备与流程

本申请涉及储能，尤其涉及一种绝缘件、电芯及其制造方法和用电设备。

背景技术：

1、在二次电池中，内部短路是起火等安全性问题最常见的来源，而其中短路时热量产生最多、最容易起火爆炸的模式是正极箔材与负极接触产生短路。目前为降低电芯短路的风险，通常在电芯内粘贴绝缘件。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种绝缘件、电芯及其制造方法和用电设备，有利于绝缘件成型，便于生产。

2、本申请的实施例提供了一种绝缘件，绝缘件被配置为加热至190℃，保持10分钟熔融，绝缘件熔融后的粘度为1000cps至5000cps。粘度太小，绝缘件不易成型，粘度太大，绝缘材料的流动性差，不易从注胶件流出，生产难度大。本申请通过限制绝缘件熔融后的粘度为1000cps至5000cps，如此，有利于绝缘件成型，便于生产。

3、在以上一个或多个可选的实施方式中，绝缘件的拉伸强度p，p≥3mpa。绝缘件在使用时，不易被拉变形或断裂，有利于绝缘。

4、在以上一个或多个可选的实施方式中，绝缘件的材料包括改性的聚丙烯、改性的聚乙烯、改性的乙烯系弹性体、改性的丙烯系弹性体、改性的苯乙烯系弹性体、改性的离聚物树脂、改性的聚偏二氟乙烯、改性的偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、改性的聚甲基丙烯酸甲酯和改性的聚乙二醇中的一种或多种，有利于提升绝缘件的粘结力。

5、在以上一个或多个可选的实施方式中，改性的材料包括马来酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐和环氧基团中的一种或多种，经过改性的材料具备与金属粘结能力，有利于提升绝缘件的粘结力。

6、在以上一个或多个可选的实施方式中，绝缘件包括无机填料，无机填料包括勃姆石、二氧化硅、碳酸钙、滑石粉、硅灰石、石英粉、铝氢石、云母粉、钛白粉和玻璃纤维中的一种或多种。

7、在以上一个或多个可选的实施方式中，基于绝缘件的总质量，无机填料的质量占比为5％～10％。增加绝缘件硬度，改善在粘贴过程中绝缘件容易变形、缺失的情况，且减少绝缘件太硬，导致绝缘件容易开裂的情况发生，例如当绝缘件粘贴于电芯内，电解液浸泡后，如果绝缘件太硬，容易出现开裂。

8、在以上一个或多个可选的实施方式中，绝缘件的厚度d，10μm≤d≤200μm。如此，可提升绝缘件的绝缘性能，且减小绝缘件占用的空间。

9、在以上一个或多个可选的实施方式中，绝缘件的厚度d，10μm≤d≤50μm，可提升绝缘件的绝缘性能，且进一步减小绝缘件占用的空间。

10、在以上一个或多个可选的实施方式中，绝缘件的熔点t，100℃≤t≤200℃，在使用过程中，绝缘件不易熔化、收缩，有利于发挥绝缘作用。

11、本申请的实施例提供了一种电芯，包括第一极片和上述任意一个实施例中的绝缘件。第一极片包括集流体和活性物质层，集流体包括沿第一方向设置的第一区段和第二区段，活性物质层设置在第一区段的表面，绝缘件至少设置在第二区段，第一方向为第一极片的长度方向或宽度方向，对第二区段进行绝缘和保护，降低毛刺刺穿隔离膜导致第二区段与第二极片接触短路的风险。

12、在以上一个或多个可选的实施方式中，电芯包括电连接件，集流体包括第三区段，第三区段连接第二区段，电连接件设置在第三区段，绝缘件覆盖部分电连接件，对电连接件进行绝缘和保护。

13、在以上一个或多个可选的实施方式中，沿第一方向，绝缘件与活性物质层重叠的宽度d1，0.1mm≤d1≤2mm。有利于避免提高绝缘可靠性。

14、在以上一个或多个可选的实施方式中，电连接件焊接连接第三区段，并形成焊接区域，绝缘件覆盖焊接区域，对焊接区域进行绝缘和保护。

15、在以上一个或多个可选的实施方式中，电芯包括至少两个绝缘件，沿第二方向，电连接件位于两个绝缘件之间。第二方向为电芯的厚度方向。沿第一方向，绝缘件包括第一区域，沿第二方向，第一区域沿第一方向伸出第三区段。第一区域包括第一子区域，沿第二方向，第一子区域的投影与电连接件的投影相离。沿第二方向，相邻的两个绝缘件的第一子区域连接。通过两个第一子区域连接，包覆电连接件沿第三方向的两个侧面，降低电连接件上的毛刺刺穿隔离膜的风险。

16、在以上一个或多个可选的实施方式中，沿第二方向，至少部分第二区段设置于两个绝缘件之间。

17、在以上一个或多个可选的实施方式中，绝缘件与电连接件的粘接力f，f≥0.08n/mm，有利于降低绝缘件脱离导致第一极片和第二极片短路的风险。

18、在以上一个或多个可选的实施方式中，集流体包括高分子层和两个金属层，高分子层位于两个金属层之间，活性物质层设置在金属层表面。

19、在以上一个或多个可选的实施方式中，第一极片包括底涂层，底涂层设置在第二区段，降低毛刺刺穿隔离膜导致第二区段与第二极片接触短路的风险。沿第二方向，绝缘件连接底涂层和电连接件，进一步降低毛刺刺穿隔离膜的风险。

20、在以上一个或多个可选的实施方式中，沿第一方向，绝缘件与活性物质层具有间隙d2，0mm≤d2≤0.7mm。绝缘件与活性物质层不重叠，可避免增加电芯厚度，间隙超过0.7mm易由于间隙太大导致第一极片、底涂层、电连接件及绝缘件打折，造成安全风险。

21、在以上一个或多个可选的实施方式中，在85℃dmc溶液中浸泡粘接有所述绝缘件的所述第一极片24h后，绝缘件与电连接件的粘接力f≥0.06n/mm，有利于降低电芯使用过程中绝缘件由于电解液浸泡而脱离导致第一极片和第二极片短路的风险。

22、在以上一个或多个可选的实施方式中，绝缘件贴设于第二区段。贴设于指的是通过粘贴的方式将绝缘件设置在第二区段。

23、本申请的实施例提供了一种上述任意一个实施例的电芯的制造方法，绝缘件设于载体，包括如下步骤：通过涂布、冷压形成所述第一极片；将所述绝缘件粘接于所述第二区段；分离所述载体和所述绝缘件。

24、在一种上述实施例的电芯的制造方法，步骤1和步骤2之间，还包括将两个电连接件焊接在第三区段的两侧形成有焊接区域，绝缘件覆盖焊接区域。

25、本申请的实施例提供了一种用电设备，包括上述任意一个实施例中的电芯。

技术特征：

1.一种绝缘件，其特征在于，所述绝缘件被配置为加热至190℃，保持10分钟熔融，所述绝缘件熔融后的粘度为1000cps至5000cps。

2.如权利要求1所述的绝缘件，其特征在于，所述绝缘件的拉伸强度p，p≥3mpa。

3.如权利要求1所述的绝缘件，其特征在于，所述绝缘件的材料包括改性的聚丙烯、改性的聚乙烯、改性的乙烯系弹性体、改性的丙烯系弹性体、改性的苯乙烯系弹性体、改性的离聚物树脂、改性的聚偏二氟乙烯、改性的偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、改性的聚甲基丙烯酸甲酯和改性的聚乙二醇中的一种或多种。

4.如权利要求3所述的绝缘件，其特征在于，所述用来改性的材料包括马来酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐和环氧基团中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的绝缘件，其特征在于，所述绝缘件包括无机填料，所述无机填料包括勃姆石、二氧化硅、碳酸钙、滑石粉、硅灰石、石英粉、铝氢石、云母粉、钛白粉和玻璃纤维中的一种或多种。

6.如权利要求5所述的绝缘件，其特征在于，基于所述绝缘件的总质量，所述无机填料的质量占比为5％至10％。

7.如权利要求1所述的绝缘件，其特征在于，所述绝缘件的厚度d，10μm≤d≤200μm。

8.如权利要求7所述的绝缘件，其特征在于，所述绝缘件的厚度d，10μm≤d≤50μm。

9.如权利要求1所述的绝缘件，其特征在于，所述绝缘件的熔点t，100℃≤t≤200℃。

10.如权利要求1所述的绝缘件，其特征在于，所述粘度的测试方法为：取10-11g所述绝缘件，将所述绝缘件放入旋转粘度计的铝罐，所述旋转粘度计设备的转速调整至12rpm，将所述铝罐放入加热炉中并盖上隔热帽加热至190℃，保持10分钟，使用sc4-27型号转子进行检测。

11.一种电芯，其特征在于，包括第一极片和如权利要求1至10中任意一项所述的绝缘件；

12.如权利要求11所述的电芯，其特征在于，所述电芯包括电连接件，所述集流体包括第三区段，所述第三区段连接所述第二区段，所述电连接件设置在所述第三区段，所述绝缘件覆盖部分所述电连接件。

13.如权利要求12所述的电芯，其特征在于，沿所述第一方向，所述绝缘件与所述活性物质层重叠的宽度d1，0.1mm≤d1≤2mm。

14.如权利要求12所述的电芯，其特征在于，所述电连接件焊接连接所述第三区段，并形成焊接区域，所述绝缘件覆盖所述焊接区域。

15.如权利要求14所述的电芯，其特征在于，所述电芯包括至少两个所述绝缘件，沿第二方向，所述电连接件位于两个所述绝缘件之间，所述第二方向为所述电芯的厚度方向；

16.如权利要求15所述的电芯，其特征在于，沿所述第二方向，至少部分所述第二区段设置于两个所述绝缘件之间。

17.如权利要求12所述的电芯，其特征在于，所述绝缘件与所述电连接件的粘接力f，f≥0.08n/mm。

18.如权利要求12所述的电芯，其特征在于，所述集流体包括高分子层和两个金属层，所述高分子层位于两个所述金属层之间，所述活性物质层设置在所述金属层表面。

19.如权利要求12所述的电芯，其特征在于，所述第一极片包括底涂层，所述底涂层设置在第二区段，沿第二方向，所述绝缘件连接所述底涂层和所述电连接件，所述第二方向为所述电芯的厚度方向。

20.如权利要求11所述的电芯，其特征在于，沿所述第一方向，所述绝缘件与所述活性物质层具有间隙d2，0mm≤d2≤0.7mm。

21.如权利要求12所述的电芯，其特征在于，在85℃dmc溶液中浸泡粘接有所述绝缘件的所述第一极片24h后，所述绝缘件与所述电连接件的粘接力f≥0.06n/mm。

22.如权利要求12所述的电芯，其特征在于，所述绝缘件贴设于所述第二区段。

23.一种如权利要求11至22任意一项所述电芯的制造方法，所述绝缘件设于载体，其特征在于，包括如下步骤：

24.如权利要求23所述电芯的制造方法，其特征在于，所述步骤1和所述步骤2之间包括如下步骤：将两个所述电连接件焊接在所述第三区段的两侧形成有所述焊接区域，所述绝缘件覆盖所述焊接区域。

25.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求11至22任意一个所述的电芯。

技术总结本申请公开一种绝缘件、电芯及其制造方法和用电设备，绝缘件被配置为加热至190℃，保持10分钟熔融，绝缘件熔融后的粘度为1000cps至5000cps。粘度太小，绝缘件不易成型，粘度太大，绝缘材料的流动性差，不易从注胶件流出，生产难度大。本申请通过限制绝缘件熔融后的粘度为1000cps至5000cps，如此，有利于绝缘件成型，便于生产。技术研发人员：李方方,郭培培受保护的技术使用者：宁德新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6