本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)，尤其是一種具有定位防爆功能的軟包鋰離子電池及其制造方法。
背景技術(shù)：
：隨著環(huán)境污染及能源消耗問(wèn)題的日益嚴(yán)重，新能源行業(yè)得到全世界的普遍關(guān)注。鋰離子電池由于其具有環(huán)境友好、能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、價(jià)格適宜等優(yōu)點(diǎn)而成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。其在數(shù)碼、儲(chǔ)能、通信、電動(dòng)車等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在電動(dòng)汽車行業(yè)，被快速推廣。目前鋰離子動(dòng)力電池按照外形規(guī)格及外殼材料可以分為軟包電池、圓柱形電池、方形金屬殼電池，其中，軟包鋰離子電池具有比能量高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。在防爆安全方面，圓柱形電池和方形金屬殼電池均已在頂蓋處設(shè)置防爆閥，電池內(nèi)部發(fā)生熱失控時(shí)防爆閥能夠及時(shí)開(kāi)啟。如專利公開(kāi)號(hào)為CN105789518A，設(shè)計(jì)的一種帶有安全閥軟包裝鋰離子電池，它包括電池正、負(fù)極耳，安全閥是安裝在軟包裝鋰離子電池的正極耳和負(fù)極耳的中間，安全閥由安全閥外殼體、螺柱、壓緊彈簧、密封鋼球、熱熔膠構(gòu)成，外殼體內(nèi)腔的頭部裝有螺柱，螺柱的下面裝有壓緊彈簧，壓緊彈簧是裝配在閥體里，閥體的底部用鋼球密封，外殼體的外部敷有熱熔膠。外殼體的形狀如柱體，螺柱與安全閥殼體之間是間隙配合。外殼體放置在上層鋁塑膜和下層鋁塑膜的之間通過(guò)其外部敷的熱熔膠在壓力和熱源下熔化密封。這些結(jié)構(gòu)是將安全閥設(shè)計(jì)在軟包鋰離子電池中，然而這些安全閥在電池發(fā)生熱失控時(shí)排氣能力較差，不能起到及時(shí)排除大量氣體的目的，同時(shí)也存在一定的水分阻隔失效概率。而商品化的軟包鋰離子電池不具備定位防爆功能，電池內(nèi)部發(fā)生熱失控時(shí)，鋁塑膜發(fā)生鼓脹，當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí)，鋁塑膜封邊會(huì)發(fā)生破裂而排氣，而這種破裂具有隨機(jī)性，且破裂壓力一般較高，這種缺陷在鋰離子電池成組后，對(duì)熱失控的安全設(shè)計(jì)非常不利，針對(duì)軟包鋰離子電池沒(méi)有定位防爆或排氣的問(wèn)題，目前研究的工作相對(duì)較少。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是為了解決軟包鋰離子電池定位防爆的問(wèn)題，提供一種具有定位防爆功能的軟包鋰離子電池及其制造方法。本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：一種具有定位防爆功能的軟包鋰離子電池，包括電池主體，其特征是在所述的電池主體的側(cè)封邊上設(shè)有防爆區(qū)，所述的防爆區(qū)是在側(cè)封邊厚度方向設(shè)有優(yōu)先爆破缺陷，當(dāng)電池發(fā)生熱失控時(shí)首先從優(yōu)先爆破缺陷位置進(jìn)行撕裂，優(yōu)先爆破缺陷部位具有對(duì)外界水分的高阻隔性。本技術(shù)方案在軟包鋰離子電池中，利用外層側(cè)封邊自身材料，在厚度方向設(shè)置防爆區(qū)，這種防爆區(qū)是通過(guò)在側(cè)封邊上制造一個(gè)缺陷來(lái)實(shí)現(xiàn)，該缺陷在電池發(fā)生熱失控時(shí)先被破壞，從而起到排氣防爆的作用；這種防爆區(qū)可以根據(jù)相對(duì)應(yīng)的服務(wù)產(chǎn)品進(jìn)行選擇，不但實(shí)現(xiàn)了防爆結(jié)構(gòu)的可控性，對(duì)電芯成組后的安全設(shè)計(jì)也起到了至關(guān)重要的作用，且對(duì)所服務(wù)的產(chǎn)品也具有保護(hù)性意義。在設(shè)置防爆區(qū)時(shí)，在側(cè)封邊厚度方向保留足夠的防水層，即在完全保證原有鋁塑膜封邊對(duì)外界水分的高阻隔性前提下，防止因阻隔性差而導(dǎo)致外部水分對(duì)電芯的透入，從而提高電池的循環(huán)壽命及日歷壽命。作為優(yōu)選，所述的優(yōu)先爆破缺陷設(shè)置在電池長(zhǎng)度方向的封印處。封印處的選擇要避開(kāi)正、負(fù)極極耳和金屬觸點(diǎn)。作為優(yōu)選，所述的優(yōu)先爆破缺陷具有位置固定性。缺陷位置的布置對(duì)防爆結(jié)構(gòu)的可控性具有重要意義。作為優(yōu)選，所述的優(yōu)先爆破缺陷為U型或V型或圓弧形狀的結(jié)構(gòu)缺陷，以使鋁塑膜側(cè)封邊位置出現(xiàn)爆破缺陷。通過(guò)凹形結(jié)構(gòu)直接破壞側(cè)封邊的厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)防爆區(qū)的結(jié)構(gòu)形式。作為優(yōu)選，所述的優(yōu)先爆破缺陷是在鋁塑膜封邊時(shí)，在兩層鋁塑膜之間設(shè)有封裝阻隔物。不破壞側(cè)封邊的情況下，加設(shè)阻隔物來(lái)實(shí)現(xiàn)防爆區(qū)的結(jié)構(gòu)形式。一種具有定位防爆功能的軟包鋰離子電池的制造方法，其特征具有以下內(nèi)容：在電池長(zhǎng)度方向的封印處固定位置設(shè)計(jì)用于防爆結(jié)構(gòu)的優(yōu)先爆破缺陷，并在保證封裝強(qiáng)度及對(duì)外界水分阻隔性的前提下，防爆壓力在0.02-4MPa之間能選擇性調(diào)整。作為優(yōu)選，通過(guò)在封裝模具上設(shè)計(jì)相應(yīng)尺寸規(guī)格的缺陷區(qū)，該缺陷區(qū)是在鍘封邊厚度方向的內(nèi)側(cè)造成凹陷式優(yōu)先爆破缺陷。作為優(yōu)選，所述的凹陷式優(yōu)先爆破缺陷其橫截面是通過(guò)模具在側(cè)封邊內(nèi)側(cè)制造成U型或V型或圓弧形狀。作為優(yōu)選，所述的優(yōu)先爆破缺陷是在鋁塑膜封邊時(shí)，在兩對(duì)應(yīng)層鋁塑膜之間增加相應(yīng)尺寸規(guī)格的封裝阻隔物，所述阻隔物的材質(zhì)為金屬片或高熔點(diǎn)塑料片或膠帶或橡膠片或氧化物片，阻隔物的厚度為0.02-2mm。作為優(yōu)選，所述的封裝阻隔物是聚酰亞胺材質(zhì)的塑料膜片，該塑料膜片粘貼于封邊部位，在熱封邊后依靠聚酰亞胺的高熔點(diǎn)阻止該封裝處鋁塑膜的粘合。本發(fā)明的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需輔助配件或采用很少封裝阻隔物即即實(shí)現(xiàn)在電池發(fā)生熱失控時(shí)防爆區(qū)先被破壞，從而起到排氣防爆的作用；在電池發(fā)生熱失控時(shí)排氣能力強(qiáng)；防爆區(qū)結(jié)構(gòu)根據(jù)產(chǎn)品要求可選可控，具有位置固定性，對(duì)電池成套設(shè)計(jì)和所使用的目標(biāo)對(duì)象提供了安全保障；保證了原有鋁塑膜封邊對(duì)外界水分的高阻隔性，防止了因阻隔性差而導(dǎo)致外部水分對(duì)電芯的滲透，提高了電池的使用壽命；制造工藝簡(jiǎn)單，綜合成本低。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的一種防爆區(qū)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1.電池主體，2.正極極耳，3.負(fù)極極耳，4.側(cè)封邊，5.防爆區(qū)。a.側(cè)封邊寬度；b.缺陷區(qū)極限封邊寬度；c.缺陷區(qū)開(kāi)口長(zhǎng)度。具體實(shí)施方式下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。本實(shí)施例一種具有定位防爆功能的軟包鋰離子電池，參見(jiàn)圖1，包括電池主體1，電池主體1外部是側(cè)封邊4，電池主體1長(zhǎng)度方向一端設(shè)有正極極耳2和負(fù)極極耳3。在電池主體1的側(cè)封邊4上設(shè)置防爆區(qū)5，即在側(cè)封邊4厚度方向內(nèi)側(cè)設(shè)有優(yōu)先爆破缺陷，從電池整體來(lái)看，優(yōu)先爆破缺陷的位置位于電池長(zhǎng)度方向的封印處。當(dāng)電池發(fā)生熱失控時(shí)首先從優(yōu)先爆破缺陷位置被撕裂，而優(yōu)先爆破缺陷部位具有對(duì)外界水分的高阻隔性。本優(yōu)先爆破缺陷具有位置的固定性。本實(shí)施例一種具有定位防爆功能的軟包鋰離子電池的制造方法，具有以下內(nèi)容：一、在電池長(zhǎng)度方向封印處的固定位置設(shè)計(jì)用于防爆結(jié)構(gòu)的優(yōu)先爆破缺陷，該防爆結(jié)構(gòu)是在保證封裝強(qiáng)度及對(duì)外界水分阻隔性要求的前提下，其防爆壓力可在0.02-4MPa之間進(jìn)行調(diào)整。二、通過(guò)在封裝模具上設(shè)計(jì)相應(yīng)尺寸規(guī)格的缺陷區(qū)，該缺陷區(qū)是在側(cè)封邊4厚度方向的內(nèi)側(cè)造成凹陷式優(yōu)先爆破缺陷。這種凹陷式優(yōu)先爆破缺陷的橫截面是通過(guò)模具在側(cè)封邊4內(nèi)側(cè)制造成U型或V型或圓弧形狀。三、優(yōu)先爆破缺陷可以是在鋁塑膜封邊時(shí)，在兩對(duì)應(yīng)層鋁塑膜之間增加相應(yīng)尺寸規(guī)格的封裝阻隔物，阻隔物的材質(zhì)為金屬片或高熔點(diǎn)塑料片或膠帶或橡膠片或氧化物片等，阻隔物的厚度為0.02-2mm。四、當(dāng)封裝阻隔物為聚酰亞胺材質(zhì)的塑料膜片時(shí)，把該塑料膜片粘貼于封邊部位，在熱封邊后依靠聚酰亞胺的高熔點(diǎn)阻止該封裝處鋁塑膜的粘合。實(shí)施例一：如圖2所示，軟包鋰離子電池尺寸：厚度10mm，高度227mm，寬度161mm。鋁塑膜封邊時(shí)，將鋁塑膜封裝熱封頭設(shè)計(jì)成具有V型凹槽缺陷的結(jié)構(gòu)，靠近封邊內(nèi)側(cè)，V型結(jié)構(gòu)尺寸為側(cè)封邊寬度a：7mm，缺陷區(qū)極限封邊寬度b：3mm，缺陷區(qū)開(kāi)口長(zhǎng)度c：15mm。其余生產(chǎn)工藝依照鋰離子電池的生產(chǎn)工藝進(jìn)行。實(shí)施例二：優(yōu)先爆破缺陷是在鋁塑膜封邊時(shí)，在兩層鋁塑膜之間設(shè)有封裝阻隔物。軟包鋰離子電池尺寸為：厚度10mm，高度227mm，寬度161mm。鋁塑膜封邊時(shí)，將半圓形的聚酰亞胺材質(zhì)的塑料片或膠帶粘貼于封邊部位，熱封邊后依靠聚酰亞胺的高熔點(diǎn)阻止該處鋁塑膜的粘合，聚酰亞胺塑料具體尺寸為側(cè)封邊寬度a：7mm，缺陷區(qū)極限封邊寬度b：2mm，缺陷區(qū)開(kāi)口長(zhǎng)度c：50mm，聚酰亞胺塑料片或膠帶的厚度為0.3mm。其余生產(chǎn)工藝依照鋰離子電池的生產(chǎn)工藝進(jìn)行制作執(zhí)行。使用實(shí)驗(yàn)對(duì)比：軟包鋰離子電池尺寸為厚度10mm，高度227mm，寬度161mm，所有生產(chǎn)工藝依照鋰離子電池的現(xiàn)有生產(chǎn)工藝進(jìn)行制作執(zhí)行，鋁塑膜正常封邊，作為對(duì)比例。對(duì)本技術(shù)方案的實(shí)施例和對(duì)比例所制備的電池進(jìn)行過(guò)充實(shí)驗(yàn)測(cè)試，觀察過(guò)充后鋁塑膜爆破位置。在電池側(cè)面進(jìn)行打孔，在保證打孔處密封的前提下，將干燥空氣充入電芯中進(jìn)行爆破實(shí)驗(yàn)，通過(guò)壓力表測(cè)試電池鋁塑膜的爆破壓力及爆破位置，如下表。分類過(guò)充實(shí)驗(yàn)爆破位置爆破壓力/MPa爆破實(shí)驗(yàn)爆破位置實(shí)施例1爆破區(qū)0.3爆破區(qū)實(shí)施例2爆破區(qū)0.15爆破區(qū)對(duì)比例隨機(jī)0.6隨機(jī)上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明，不是對(duì)本發(fā)明的限定，任何對(duì)本發(fā)明的簡(jiǎn)單變換后的結(jié)構(gòu)、工藝方法等均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3