一种电池、电池包及车辆的制作方法
本申请属于新能源,具体涉及一种电池、电池包及车辆。
背景技术:
1、随着新能源汽车、储能电站及便携式电子设备的飞速发展,电池作为其核心动力源,重要性日益凸显。电池通常由正极、负极、隔膜、电解液、绝缘膜、壳体等在内的辅助组件构成,其综合性能与安全性直接关系到终端产品的可靠性与用户体验。
2、绝缘膜作为一个关键的安全部件,可以实现绝缘和隔热性能。但相关技术中,当电池发生热失控时,绝缘膜难以抑制热失控的蔓延,极易导致壳体局部温度过高而被熔穿、破损,引发严重安全事故;同时,由于绝缘膜机械强度薄弱,从而在电池组装过程以及长期充放电的循环应力作用下,绝缘膜易出现褶皱、开裂、剥离等损伤,不仅会直接破坏其绝缘与隔热功能,还可能因膜体破损产生的碎屑或毛刺,诱发电池内部极片短路,进一步加剧电池的安全隐患。
技术实现思路
1、本申请旨在提供一种电池、电池包及车辆,用于解决电池中绝缘膜难以抑制热失控,导致壳体大面热熔破孔以及绝缘膜机械强度薄弱问题,从而提升电池安全性能。
2、为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:
3、第一方面,本申请实施例提出了一种电池,包括裸电芯、绝缘膜和壳体,所述裸电芯封装于所述壳体内,所述绝缘膜包覆所述裸电芯且位于裸电芯和壳体之间;
4、所述绝缘膜包括膜体和涂层,所述涂层位于所述膜体表面且朝向所述壳体;
5、所述涂层包括热膨胀微球。
6、可选地,所述热膨胀微球包括内核和设置于所述内核表面的包覆层,所述内核包括烷烃,所述包覆层包括高分子聚合物,所述高分子聚合物的分子量为104~106。
7、可选地,所述涂层的厚度为20~100微米。
8、可选地,所述涂层还包括粘结剂,按照质量分数计,所述涂层中,所述热膨胀微球的添加量为75%~95%,所述粘结剂的添加量为5%~25%。
9、可选地,所述热膨胀微球受热膨胀前的密度为400~1200kg/m3,所述热膨胀微球受热膨胀后的密度为20~30kg/m3;和/或,
10、所述热膨胀微球受热膨胀前的直径为10~50微米,所述热膨胀微球受热膨胀后的直径为30~200微米。
11、可选地,所述粘结剂包括偏氯乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、丁苯橡胶、聚丙烯酸中的一种或多种。
12、可选地,所述高分子聚合物包括聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯中的一种或多种;和/或,
13、所述烷烃包括甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正十三烷、正十六烷中的一种或多种。
14、可选地,所述热膨胀微球的添加量为82%~95%,所述粘结剂的添加量为5%~18%。
15、第二方面,本申请实施例提出了一种电池包,包括上述的电池。
16、第三方面,本申请实施例提出了一种车辆,包括上述的电池包,所述电池包作为所述车辆的供电电源。
17、与现有技术相比,本申请至少具有以下优点:
18、在本申请的实施例中,电池包括裸电芯、绝缘膜和壳体,裸电芯封装于壳体内,绝缘膜包覆裸电芯且位于裸电芯和壳体之间;绝缘膜包括膜体和涂层,涂层位于膜体表面且朝向壳体;涂层包括热膨胀微球。
19、通过在绝缘膜的膜体表面设置涂层且涂层朝向壳体,涂层包括热膨胀微球,当受热时,热膨胀微球发生膨胀,直至膨胀完全形成充气式密闭腔体,膨胀后的微球可以形成多孔结构,进而绝缘膜具有良好的绝缘隔热性能,能够有效地阻挡热量传递,从而达到隔热效果,降低裸电芯大面温度,改善大面热熔破孔问题。
20、同时,热膨胀微球具有弹性缓冲功能,当受热膨胀时,热膨胀微球形成应急强化隔热层,有效缓解循环应力和热应力,可显著提升绝缘膜的机械强度,解决了传统绝缘膜强度薄弱的问题,从而提升电池的安全性能。
21、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
1.一种电池,其特征在于,包括裸电芯、绝缘膜和壳体,所述裸电芯封装于所述壳体内,所述绝缘膜包覆所述裸电芯且位于裸电芯和壳体之间;
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述热膨胀微球包括内核和设置于所述内核表面的包覆层,所述内核包括烷烃,所述包覆层包括高分子聚合物,所述高分子聚合物的分子量为104~106。
3.根据权利要求1-2任一所述的电池,其特征在于,所述涂层的厚度为20~100微米。
4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述涂层还包括粘结剂,按照质量分数计,所述涂层中,所述热膨胀微球的添加量为75%~95%,所述粘结剂的添加量为5%~25%。
5.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述热膨胀微球受热膨胀前的密度为400~1200kg/m3,所述热膨胀微球受热膨胀后的密度为20~30kg/m3;和/或,
6.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述粘结剂包括偏氯乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、丁苯橡胶、聚丙烯酸中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述高分子聚合物包括聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯中的一种或多种;和/或,
8.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述热膨胀微球的添加量为82%~95%,所述粘结剂的添加量为5%~18%。
9.一种电池包,其特征在于,包括如权利要求1~8任一所述的电池。
10.一种车辆,其特征在于,包括权利要求9所述的电池包,所述电池包作为所述车辆的供电电源。
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