[实用新型]一种包含内短路装置的锂离子电池

说明书

本实用新型公开了一种包含内短路装置的锂离子电池，锂离子电池包括阳极极片、阴极极片和隔离膜，所述内短路装置包括第一导电金属件、设于阳极极片和/或阴极极片内侧的第二导电金属件以及用于分隔第一导电金属件及第二导电金属件的绝缘石蜡层，所述第一导电金属件贯穿设于隔离膜上且通过绝缘石蜡层与第二导电金属件接触。本实用新型可以制造含有内短路装置的方形硬壳锂离子电池，可以控制四种不同内短路类型、控制不同短路面积，制造含有该类型电芯的模组和电池系统，并可以按需启动内短路装置。

技术领域

本实用新型属于新能源电池技术领域，具体涉及一种包含内短路装置的锂离子电池。

背景技术

锂离子电芯是一种可反复充放电的二次电芯，它由阴阳极极片、隔离膜、电解液、机械件等主要成分组成。在锂离子电芯整个生命周期过程中，在进行电芯的失效分析研究时，我们很难分析出电芯出问题的根本原因。内短路被普遍认为是一种常见的锂离子电池失效模式。这种失效发生时通常十分剧烈，往往伴随着冒烟、起火、爆炸等现象，造成严重后果。因此，对内短路机理的研究就显得十分重要。

在锂离子电池安全测试领域，通常使用针刺、过充、热滥用、挤压等方法模拟电池的失效情况。但这些方法过于剧烈，无法很好地重现锂离子电池自然老化过程中由于内短路引起的失效。因此就需要采用温和的模拟方法。专利 201710719164.3公开了一种简便的模拟内短路的装置，用镍片刺穿隔膜后，再在其中一侧使用石蜡进行封装。这种装置通常使用时与正常电池无异，通过加热造成石蜡熔化，触发内短路。其缺点在于无法模拟不同类型的短路模式。美国航天局发布了一种可模拟不同类型短路模式的工装，但只应用在18650圆柱电池中，并且不同内短路类型的装置相同，可能会导致内部接触内阻较大等。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型提供一种包含内短路装置的锂离子电池，目的是便于模拟不同类型的短路模式。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种包含内短路装置的锂离子电池，包括阳极极片、阴极极片和隔离膜，所述内短路装置包括第一导电金属件、设于阳极极片和/或阴极极片内侧的第二导电金属件以及用于分隔第一导电金属件及第二导电金属件的绝缘石蜡层，所述第一导电金属件贯穿设于隔离膜上且通过绝缘石蜡层与第二导电金属件接触。

所述第一导电金属件为第一铜质金属件。

所述第一铜质金属件为铜片、铜条或铜丝。

所述第二导电金属件包括第二铜质导电件，第二铜质导电件设于阳极极片的铜箔上且贯穿阳极材料与绝缘石蜡层接触。

所述第一导电金属件为第一铝质金属件，所述第二导电金属件包括第二铝质导电件，第二铝质导电件设于阴极极片的铝箔上且贯穿阴极材料与绝缘石蜡层接触。

所述第二导电金属件包括第二铝质导电件和第二铜质导电件，第二铝质导电件设于阴极极片的铝箔上且贯穿阴极材料与绝缘石蜡层接触，所述第二铜质导电件设于阳极极片的铜箔上且贯穿阳极材料与第一导电金属件接触。

所述第二铜质导电件为铜盘，所述第二铝质导电件为铝盘。

通过更改不同的短路类型时对应的金属片材质；以及不同类型的内短路类型，擦拭掉相应的主材，使用对应的金属片，即可对不同短路类型进行试验。

本实用新型的有益效果：本实用新型可以制造含有内短路装置的方形硬壳锂离子电池，可以控制四种不同内短路类型、控制不同短路面积、控制不同形状金属片短路，制造含有该类型电芯的模组和电池系统，并可以按需启动内短路装置；在模组或系统加入一种触发装置，可以更好地模拟锂离子电池内短路的失效模式及其电池模组的热扩展状态。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：