[发明专利]电池芯内部用保护装置

说明书

技术领域

本公开涉及电池技术领域，尤其涉及电池失效保护装置。

背景技术

蓄电池，例如锂电池组，对于外部短路、充电失控和滥用过充等引起的故障非常敏感。为了提供电池芯过热或过流保护，已经开发出了保护器件。理想的电池保护器件应该位于电池芯内部以确保直接感应电池参数，包括电流、电解质状态温度等。但是，由于没有解决电池芯内部环境对保护器件性能的损伤问题，保护器件一般安装在电池芯外部。

发明内容

本公开提出了一种可以用于电池芯内部的保护装置，其可以避免电池芯内部环境对保护器件性能的损伤，从而在电池芯内部实现安全可靠的保护。

本公开的一个方面涉及一种电池芯内部用保护装置，包括：用于电池失效保护的保护器件；在所述保护器件两端、与所述保护器件串行连接的两个导电端子，所述两个导电端子分别具有保护器件结合部、电极结合部和位于两者之间的连接部；和耐腐蚀密封件，所述耐腐蚀密封件覆盖保护器件和导电端子的保护器件结合部，并且任选覆盖任一个导电端子的连接部的一部分。

本公开的另一个方面涉及一种电池，所述电池具有上述的电池芯内部用保护装置。

在本公开中，采用耐腐蚀密封件对保护器件进行严格密封，避免了保护器件受到电池芯内部环境(例如电解质)的影响，从而保证在电池芯内部实现安全可靠的保护。

附图说明

图1是根据本公开一个实施方案的电池芯内部用保护装置的结构示意图，其中耐腐蚀密封件用虚线表示。

图2是图1所示的电池芯内部用保护装置的示意性侧视图。

图3是显示根据本公开一个实施方案的具有多层涂膜密封的电池芯内部用保护装置的示意性侧视图。

图4是根据本公开一个实施方案的包括电池芯内部用保护装置的电池的局部示意图。

图5是根据本公开一个实施方案的电池芯内部用保护装置在电解液模拟测试前后的电阻温度(RT)曲线图。

图6是显示根据本公开一个实施方案的电池芯内部用保护装置的热关断测试结果的曲线图。

图7是显示根据本公开一个实施方案的密封材料耐腐蚀性能测试结果的曲线图。

具体实施方式

下面对本公开提供的电池芯内部用保护装置、其制造方法和使用该电池芯内部用保护装置的电池的一些具体实施方式进行描述。

应当理解，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，本领域技术人员能够根据本公开的教导设想其他各种实施方案并能够对其进行修改。因此，以下的具体实施方式不具有限制性意义。

除非另外指明，否则说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理特性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语“约”来修饰的。因此，除非有相反的说明，否则说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。

1.电池芯内部用保护装置

本公开的电池芯内部用保护装置包括用于电池失效保护的保护器件、用于连接保护器件和电极的两个导电端子和用于密封保护器件的耐腐蚀密封件。图1示出了根据本公开一个实施方案的电池芯内部用保护装置的结构示意图，图2是图1所示的电池芯内部用保护装置的示意性侧视图。如图1和2所示，电池芯内部用保护装置包括保护器件1、两个导电端子2、2’和耐腐蚀密封件3。各个部件的详细描述如下。

保护器件：

保护器件是实现电池失效保护的主要部件。根据某些具体实施方案，保护器件可以包括可复位热关断(thermal cut off，TCO)器件、温度保险丝(thermal fuse)或正温度系数(Positive Temperature Coefficient，PTC)电路保护器件。根据某些具体实施方案，正温度系数(Positive Temperature Coefficient，PTC)电路保护器件可以是聚合物正温度系数(Polymer Positive Temperature Coefficient，PPTC)电路保护器件。

当采用TCO或PTC电路保护器件时，本公开的电池芯内部用保护装置可以实现多次、重复保护。

保护器件可以采取适用于在电池内部使用的任何形状。根据某些具体实施方案，保护器件可以为带状设计。根据某些具体实施方案，保护器件可以是芯片状的。