本實用新型涉及一種二次鋰電池結構,尤其涉及一種內覆膜式二次鋰電池結構。
背景技術:
進入綠色能源時代以來,電池己逐漸替代燃油被應用于純電動車(EV)、混合電動車(HEV)和插電式混合電動車(PHEV),同時電池單體容量大型化已成為車用動力電池的發(fā)展趨勢,而安全性能是對電動汽車用動力電池的基本要求,電池的安全性能與其容量成反比,容量越大,對電池的安全可靠性設計要求就越高。目前,制約電池在動力電池商業(yè)化的主要因素是其安全性能。電池在內外部短路、過充電、過熱等情況下,都有可能導致發(fā)生起火、爆炸等不安全行為。電池的失效是多種因素綜合作用的結果,最終則表現為熱失控。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于,提供一種內覆膜式二次鋰電池結構。它可以有效緩沖二次鋰電池的熱失控,從而提高二次鋰電池的安全性能。
為解決上述技術問題,本實用新型提供的技術方案如下:內覆膜式二次鋰電池結構,其特點是:包括電池電芯和電池電芯外側的封裝層;所述電池電芯外包覆有一圈材質為低熔點、高導熱系數金屬的金屬包覆層;所述電池電芯為疊片電芯或卷繞電芯。
上述的內覆膜式二次鋰電池結構中,所述低熔點、高導熱系數金屬是熔點為40℃~650℃、導熱系數為20W/(m?K)~500 W/(m?K)的金屬。
前述的內覆膜式二次鋰電池結構中,所述金屬包覆層為錫層或鋅層。
前述的內覆膜式二次鋰電池結構中,所述金屬包覆層為鋅錫合金層或鉛錫合金層(市售的熔點和導熱系數在上述范圍內的常規(guī)鋅錫合金或鉛錫合金均可)。
前述的內覆膜式二次鋰電池結構中,所述金屬包覆層的厚度為5μm~5mm。
與現有技術相比,本實用新型通過在電池上設置與電池緊密結合的低熔點、高導熱系數的金屬,當電池使用過程中發(fā)生熱失控情況時,低熔點、高導熱系數的金屬單質或合金可以快速吸收并傳遞熱量,減少電池的熱量聚集,降低熱失控風險,從而提高了電池的安全性能。
附圖說明
圖1是本實用新型的電池電芯結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型作進一步的說明。
實施例:內覆膜式二次鋰電池結構,包括電池電芯1(外表面帶隔膜)和電池電芯1外側的封裝層;所述電池電芯1外包覆有一圈材質為低熔點、高導熱系數金屬的金屬包覆層2,如圖1所示;所述電池電芯1為疊片電芯或卷繞電芯,即二次鋰電池分別為方形電池和圓柱形電池。金屬包覆層2所使用的金屬為熔點為40℃~650℃,導熱系數為20W/(m?K)~500 W/(m?K)的錫、鋅、鋅錫合金或鉛錫合金。金屬包覆層2厚度為5μm~5mm。
性能試驗。對本實用新型的電池進行加熱觸發(fā)熱失控測試,觸發(fā)電池發(fā)生內部短路,測試電池在試驗過程中未起火,電池表面最高溫度221℃。熱失控觸發(fā)方法如下圖示例,依據標準《電動客車安全技術條件》附錄B蓄電池單元熱失控實驗。
對比例1:本例中對未加入低熔點、高導熱系數金屬的同結構同容量電池進行加熱觸發(fā)熱失控測試,試驗發(fā)現測試電池在試驗過程中起火,電池表面最高溫度500℃。