本申請涉及儲能，尤其涉及一種絕緣件、電芯及其制造方法和用電設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在二次電池中，內(nèi)部短路是起火等安全性問題最常見的來源，而其中短路時(shí)熱量產(chǎn)生最多、最容易起火爆炸的模式是正極箔材與負(fù)極接觸產(chǎn)生短路。目前為降低電芯短路的風(fēng)險(xiǎn)，通常在電芯內(nèi)粘貼絕緣件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要提供一種絕緣件、電芯及其制造方法和用電設(shè)備，有利于絕緣件成型，便于生產(chǎn)。

2、本申請的實(shí)施例提供了一種絕緣件，絕緣件被配置為加熱至190℃，保持10分鐘熔融，絕緣件熔融后的粘度為1000cps至5000cps。粘度太小，絕緣件不易成型，粘度太大，絕緣材料的流動性差，不易從注膠件流出，生產(chǎn)難度大。本申請通過限制絕緣件熔融后的粘度為1000cps至5000cps，如此，有利于絕緣件成型，便于生產(chǎn)。

3、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，絕緣件的拉伸強(qiáng)度p，p≥3mpa。絕緣件在使用時(shí)，不易被拉變形或斷裂，有利于絕緣。

4、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，絕緣件的材料包括改性的聚丙烯、改性的聚乙烯、改性的乙烯系彈性體、改性的丙烯系彈性體、改性的苯乙烯系彈性體、改性的離聚物樹脂、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種或多種，有利于提升絕緣件的粘結(jié)力。

5、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，改性的材料包括馬來酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐和環(huán)氧基團(tuán)中的一種或多種，經(jīng)過改性的材料具備與金屬粘結(jié)能力，有利于提升絕緣件的粘結(jié)力。

6、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，絕緣件包括無機(jī)填料，無機(jī)填料包括勃姆石、二氧化硅、碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、石英粉、鋁氫石、云母粉、鈦白粉和玻璃纖維中的一種或多種。

7、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，基于絕緣件的總質(zhì)量，無機(jī)填料的質(zhì)量占比為5％～10％。增加絕緣件硬度，改善在粘貼過程中絕緣件容易變形、缺失的情況，且減少絕緣件太硬，導(dǎo)致絕緣件容易開裂的情況發(fā)生，例如當(dāng)絕緣件粘貼于電芯內(nèi)，電解液浸泡后，如果絕緣件太硬，容易出現(xiàn)開裂。

8、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，絕緣件的厚度d，10μm≤d≤200μm。如此，可提升絕緣件的絕緣性能，且減小絕緣件占用的空間。

9、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，絕緣件的厚度d，10μm≤d≤50μm，可提升絕緣件的絕緣性能，且進(jìn)一步減小絕緣件占用的空間。

10、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，絕緣件的熔點(diǎn)t，100℃≤t≤200℃，在使用過程中，絕緣件不易熔化、收縮，有利于發(fā)揮絕緣作用。

11、本申請的實(shí)施例提供了一種電芯，包括第一極片和上述任意一個實(shí)施例中的絕緣件。第一極片包括集流體和活性物質(zhì)層，集流體包括沿第一方向設(shè)置的第一區(qū)段和第二區(qū)段，活性物質(zhì)層設(shè)置在第一區(qū)段的表面，絕緣件至少設(shè)置在第二區(qū)段，第一方向?yàn)榈谝粯O片的長度方向或?qū)挾确较?，對第二區(qū)段進(jìn)行絕緣和保護(hù)，降低毛刺刺穿隔離膜導(dǎo)致第二區(qū)段與第二極片接觸短路的風(fēng)險(xiǎn)。

12、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，電芯包括電連接件，集流體包括第三區(qū)段，第三區(qū)段連接第二區(qū)段，電連接件設(shè)置在第三區(qū)段，絕緣件覆蓋部分電連接件，對電連接件進(jìn)行絕緣和保護(hù)。

13、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，沿第一方向，絕緣件與活性物質(zhì)層重疊的寬度d1，0.1mm≤d1≤2mm。有利于避免提高絕緣可靠性。

14、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，電連接件焊接連接第三區(qū)段，并形成焊接區(qū)域，絕緣件覆蓋焊接區(qū)域，對焊接區(qū)域進(jìn)行絕緣和保護(hù)。

15、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，電芯包括至少兩個絕緣件，沿第二方向，電連接件位于兩個絕緣件之間。第二方向?yàn)殡娦镜暮穸确较颉Ｑ氐谝环较?，絕緣件包括第一區(qū)域，沿第二方向，第一區(qū)域沿第一方向伸出第三區(qū)段。第一區(qū)域包括第一子區(qū)域，沿第二方向，第一子區(qū)域的投影與電連接件的投影相離。沿第二方向，相鄰的兩個絕緣件的第一子區(qū)域連接。通過兩個第一子區(qū)域連接，包覆電連接件沿第三方向的兩個側(cè)面，降低電連接件上的毛刺刺穿隔離膜的風(fēng)險(xiǎn)。

16、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，沿第二方向，至少部分第二區(qū)段設(shè)置于兩個絕緣件之間。

17、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，絕緣件與電連接件的粘接力f，f≥0.08n/mm，有利于降低絕緣件脫離導(dǎo)致第一極片和第二極片短路的風(fēng)險(xiǎn)。

18、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，集流體包括高分子層和兩個金屬層，高分子層位于兩個金屬層之間，活性物質(zhì)層設(shè)置在金屬層表面。

19、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，第一極片包括底涂層，底涂層設(shè)置在第二區(qū)段，降低毛刺刺穿隔離膜導(dǎo)致第二區(qū)段與第二極片接觸短路的風(fēng)險(xiǎn)。沿第二方向，絕緣件連接底涂層和電連接件，進(jìn)一步降低毛刺刺穿隔離膜的風(fēng)險(xiǎn)。

20、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，沿第一方向，絕緣件與活性物質(zhì)層具有間隙d2，0mm≤d2≤0.7mm。絕緣件與活性物質(zhì)層不重疊，可避免增加電芯厚度，間隙超過0.7mm易由于間隙太大導(dǎo)致第一極片、底涂層、電連接件及絕緣件打折，造成安全風(fēng)險(xiǎn)。

21、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，在85℃dmc溶液中浸泡粘接有所述絕緣件的所述第一極片24h后，絕緣件與電連接件的粘接力f≥0.06n/mm，有利于降低電芯使用過程中絕緣件由于電解液浸泡而脫離導(dǎo)致第一極片和第二極片短路的風(fēng)險(xiǎn)。

22、在以上一個或多個可選的實(shí)施方式中，絕緣件貼設(shè)于第二區(qū)段。貼設(shè)于指的是通過粘貼的方式將絕緣件設(shè)置在第二區(qū)段。

23、本申請的實(shí)施例提供了一種上述任意一個實(shí)施例的電芯的制造方法，絕緣件設(shè)于載體，包括如下步驟：通過涂布、冷壓形成所述第一極片；將所述絕緣件粘接于所述第二區(qū)段；分離所述載體和所述絕緣件。

24、在一種上述實(shí)施例的電芯的制造方法，步驟1和步驟2之間，還包括將兩個電連接件焊接在第三區(qū)段的兩側(cè)形成有焊接區(qū)域，絕緣件覆蓋焊接區(qū)域。

25、本申請的實(shí)施例提供了一種用電設(shè)備，包括上述任意一個實(shí)施例中的電芯。

技術(shù)特征：

1.一種絕緣件，其特征在于，所述絕緣件被配置為加熱至190℃，保持10分鐘熔融，所述絕緣件熔融后的粘度為1000cps至5000cps。

2.如權(quán)利要求1所述的絕緣件，其特征在于，所述絕緣件的拉伸強(qiáng)度p，p≥3mpa。

3.如權(quán)利要求1所述的絕緣件，其特征在于，所述絕緣件的材料包括改性的聚丙烯、改性的聚乙烯、改性的乙烯系彈性體、改性的丙烯系彈性體、改性的苯乙烯系彈性體、改性的離聚物樹脂、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種或多種。

4.如權(quán)利要求3所述的絕緣件，其特征在于，所述用來改性的材料包括馬來酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐和環(huán)氧基團(tuán)中的一種或多種。

5.如權(quán)利要求1所述的絕緣件，其特征在于，所述絕緣件包括無機(jī)填料，所述無機(jī)填料包括勃姆石、二氧化硅、碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、石英粉、鋁氫石、云母粉、鈦白粉和玻璃纖維中的一種或多種。

6.如權(quán)利要求5所述的絕緣件，其特征在于，基于所述絕緣件的總質(zhì)量，所述無機(jī)填料的質(zhì)量占比為5％至10％。

7.如權(quán)利要求1所述的絕緣件，其特征在于，所述絕緣件的厚度d，10μm≤d≤200μm。

8.如權(quán)利要求7所述的絕緣件，其特征在于，所述絕緣件的厚度d，10μm≤d≤50μm。

9.如權(quán)利要求1所述的絕緣件，其特征在于，所述絕緣件的熔點(diǎn)t，100℃≤t≤200℃。

10.如權(quán)利要求1所述的絕緣件，其特征在于，所述粘度的測試方法為：取10-11g所述絕緣件，將所述絕緣件放入旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的鋁罐，所述旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)設(shè)備的轉(zhuǎn)速調(diào)整至12rpm，將所述鋁罐放入加熱爐中并蓋上隔熱帽加熱至190℃，保持10分鐘，使用sc4-27型號轉(zhuǎn)子進(jìn)行檢測。

11.一種電芯，其特征在于，包括第一極片和如權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的絕緣件；

12.如權(quán)利要求11所述的電芯，其特征在于，所述電芯包括電連接件，所述集流體包括第三區(qū)段，所述第三區(qū)段連接所述第二區(qū)段，所述電連接件設(shè)置在所述第三區(qū)段，所述絕緣件覆蓋部分所述電連接件。

13.如權(quán)利要求12所述的電芯，其特征在于，沿所述第一方向，所述絕緣件與所述活性物質(zhì)層重疊的寬度d1，0.1mm≤d1≤2mm。

14.如權(quán)利要求12所述的電芯，其特征在于，所述電連接件焊接連接所述第三區(qū)段，并形成焊接區(qū)域，所述絕緣件覆蓋所述焊接區(qū)域。

15.如權(quán)利要求14所述的電芯，其特征在于，所述電芯包括至少兩個所述絕緣件，沿第二方向，所述電連接件位于兩個所述絕緣件之間，所述第二方向?yàn)樗鲭娦镜暮穸确较颍?/p>

16.如權(quán)利要求15所述的電芯，其特征在于，沿所述第二方向，至少部分所述第二區(qū)段設(shè)置于兩個所述絕緣件之間。

17.如權(quán)利要求12所述的電芯，其特征在于，所述絕緣件與所述電連接件的粘接力f，f≥0.08n/mm。

18.如權(quán)利要求12所述的電芯，其特征在于，所述集流體包括高分子層和兩個金屬層，所述高分子層位于兩個所述金屬層之間，所述活性物質(zhì)層設(shè)置在所述金屬層表面。

19.如權(quán)利要求12所述的電芯，其特征在于，所述第一極片包括底涂層，所述底涂層設(shè)置在第二區(qū)段，沿第二方向，所述絕緣件連接所述底涂層和所述電連接件，所述第二方向?yàn)樗鲭娦镜暮穸确较颉?/p>

20.如權(quán)利要求11所述的電芯，其特征在于，沿所述第一方向，所述絕緣件與所述活性物質(zhì)層具有間隙d2，0mm≤d2≤0.7mm。

21.如權(quán)利要求12所述的電芯，其特征在于，在85℃dmc溶液中浸泡粘接有所述絕緣件的所述第一極片24h后，所述絕緣件與所述電連接件的粘接力f≥0.06n/mm。

22.如權(quán)利要求12所述的電芯，其特征在于，所述絕緣件貼設(shè)于所述第二區(qū)段。

23.一種如權(quán)利要求11至22任意一項(xiàng)所述電芯的制造方法，所述絕緣件設(shè)于載體，其特征在于，包括如下步驟：

24.如權(quán)利要求23所述電芯的制造方法，其特征在于，所述步驟1和所述步驟2之間包括如下步驟：將兩個所述電連接件焊接在所述第三區(qū)段的兩側(cè)形成有所述焊接區(qū)域，所述絕緣件覆蓋所述焊接區(qū)域。

25.一種用電設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求11至22任意一個所述的電芯。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開一種絕緣件、電芯及其制造方法和用電設(shè)備，絕緣件被配置為加熱至190℃，保持10分鐘熔融，絕緣件熔融后的粘度為1000cps至5000cps。粘度太小，絕緣件不易成型，粘度太大，絕緣材料的流動性差，不易從注膠件流出，生產(chǎn)難度大。本申請通過限制絕緣件熔融后的粘度為1000cps至5000cps，如此，有利于絕緣件成型，便于生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：李方方,郭培培
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧德新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6