一种碳酸亚乙烯酯浓度调控结构制造技术

本实用新型专利技术属于锂离子电池制造领域，特别涉及一种碳酸亚乙烯酯浓度调控结构，它解决了电池在使用后，内部的碳酸亚乙烯酯浓度下降致使电池老化、电量衰减的问题。本一种碳酸亚乙烯酯浓度调控结构，包括设置在防护壳和卷芯之间的若干空隙中能够当锂电池电解液中的碳酸亚乙烯酯浓度降低时自行补充碳酸亚乙烯酯的碳酸亚乙烯酯补充组件。实现了通过调控全生命周期内的碳酸亚乙烯酯浓度以减缓电池老化、电量衰减的效果，同时具有较高的工艺可行性。同时具有较高的工艺可行性。同时具有较高的工艺可行性。

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸亚乙烯酯浓度调控结构


[0001]本技术属于锂离子电池
，特别涉及一种碳酸亚乙烯酯浓度调控结构。

技术介绍

[0002]锂电池广泛应用于储能、电动汽车等领域，低成本、长寿命、安全可靠等是产品技术水平的体现。我们希望电池在循环老化的过程中不要出现容量加速衰减的现象，才可能最大化的实现设计上的长寿命预期。但事实上电池在全生命周期的老化过程中不可避免会出现不同程度的容量加速衰减，造成该现象的原因有很多，如负极析锂、碳酸亚乙烯酯消耗、活性材料损失等，其中比较典型的一种是老化后期由于碳酸亚乙烯酯余量不足引起的活性锂消耗速率加快，在这种情况下即使无其他异常衰减(如负极析锂)，电池容量衰减速率与老化前期相比也会更快。有必要开发一种方法，将电池内可参与电化学反应的碳酸亚乙烯酯浓度/总量在全生命周期内控制在较优水平，减缓后期由于碳酸亚乙烯酯不足引起的加速衰减，实现更长寿命的发挥。
[0003]公开号为CN104183826A的专利公开了一种锂电池六氟磷酸锂缓释方法，按照质量比1～0.1:1的比例量取六氟磷酸锂、氟化物并混合，然后向六氟磷酸锂与氟化物组成的混合物中添加氮甲基吡咯烷酮至其湿度为0.5％
‑
5％，进行物理搅拌，使氟化物充分包覆在六氟磷酸锂表面
[0004]上述现有技术制备工艺相对复杂，且通过将特定的浆料涂附于集流体上，含量有限。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种制备工艺可行性高、可作用于全生命周期的一种碳酸亚乙烯酯浓度调控结构。
[0006]为此，本技术的目的可通过下列技术方案来实现：
[0007]一种碳酸亚乙烯酯浓度调控结构，包括设置在防护壳和卷芯之间的若干空隙中能够当锂电池电解液中的碳酸亚乙烯酯浓度降低时自行补充碳酸亚乙烯酯的碳酸亚乙烯酯补充组件。
[0008]卷芯设于防护壳中，碳酸亚乙烯酯补充组件设于卷芯和防护壳之间的空隙中，可在碳酸亚乙烯酯浓度降低时，通过浓度差向空隙中的电解液扩散碳酸亚乙烯酯，实现补充碳酸亚乙烯酯的效果，进而缓解电池的老化衰减。
[0009]在上述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构中，所述的卷芯呈矩形状且两侧分别具有竖直设置的弧形部，在弧形部侧部与防护壳内角之间设有所述空隙。
[0010]卷芯两侧设有弧形部，空隙即形成于弧形部与防护壳的内角之间。
[0011]在上述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构中，所述的卷芯至少有两个且通过平面部互相紧贴，相邻两个卷芯和防护壳之间也设有所述空隙。
[0012]卷芯至少两个，且通过平面部紧贴，卷芯的弧形部之间即形成有一个内凹面，该内凹面与防护壳之间存在空隙，该空隙中设置有碳酸亚乙烯酯补充组件。
[0013]在上述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构中，所述的碳酸亚乙烯酯补充组件包括储存有碳酸亚乙烯酯的碳酸亚乙烯酯载体，所述的碳酸亚乙烯酯载体设置在各自的空隙中，所述的碳酸亚乙烯酯载体内设有储存腔，在碳酸亚乙烯酯载体上设有能够使储存腔内碳酸亚乙烯酯渗出的碳酸亚乙烯酯渗出结构。
[0014]空隙中设置碳酸亚乙烯酯载体，碳酸亚乙烯酯载体中的储存腔中储存有高浓度碳酸亚乙烯酯，碳酸亚乙烯酯渗出结构可通过浓度差将碳酸亚乙烯酯渗出，用以补充电解液中的碳酸亚乙烯酯减少量，实现减缓电池衰减老化的效果。
[0015]在上述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构中，所述的碳酸亚乙烯酯渗出结构包括设置在碳酸亚乙烯酯载体上的若干互渗孔。
[0016]互渗孔允许通过碳酸亚乙烯酯，当内部电解液中碳酸亚乙烯酯被消耗浓度降低时，碳酸亚乙烯酯可在浓度差的驱动下，通过互渗孔从碳酸亚乙烯酯载体中渗出，以补充碳酸亚乙烯酯，实现减缓电池衰减的效果。
[0017]在上述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构中，所述的碳酸亚乙烯酯载体和卷芯与防护壳之间设有隔离膜。
[0018]隔离膜具有电绝缘性，对卷芯与碳酸亚乙烯酯载体具有保护作用。
[0019]在上述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构中，所述的碳酸亚乙烯酯载体的形状与所述空隙的形状相适应。
[0020]碳酸亚乙烯酯载体的形状与空隙的形状适应，使得碳酸亚乙烯酯载体可顺利装入空隙中，使整体的形状更规则，同时提高空隙的利用率，即碳酸亚乙烯酯载体可设计出尽量大的体积，提高了碳酸亚乙烯酯载体储存碳酸亚乙烯酯的容量，效果更持久。
[0021]在上述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构中，所述的碳酸亚乙烯酯载体呈长条形。
[0022]在上述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构中，所述的碳酸亚乙烯酯载体为耐高温、耐电解腐蚀的绝缘材料制成。
[0023]碳酸亚乙烯酯载体耐高温，可适应电池在使用中可能存在的温度变化，安全性更高，且耐电解腐蚀，为碳酸亚乙烯酯载体置于电解液中提供保证，具体上，碳酸亚乙烯酯载体为橡胶、塑料和牛津布中的任意一种或多种制成，扩散速率较慢，可满足全生命周期持续扩散的需求。
[0024]在上述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构中，所述的防护壳顶部设有敞口，在敞口上设有密封敞口的盖板，在盖板与卷芯之间设有隔离空间，在隔离空间内设有能够当锂电池电解液中的碳酸亚乙烯酯浓度降低时自行补充碳酸亚乙烯酯的碳酸亚乙烯酯补液结构。
[0025]盖板密封敞口，实现防护壳内部空间的密封，防止电解液的流出，盖板与卷芯之间设有存在隔离空间，在该隔离空间中可设置碳酸亚乙烯酯补液结构，用于补充电解液中碳酸亚乙烯酯的减少量，进一步减缓电池的老化衰减。
[0026]在上述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构中，所述的碳酸亚乙烯酯补液结构包括碳酸亚乙烯酯储存胶囊，所述的碳酸亚乙烯酯储存胶囊上设置有互渗孔，所述的盖板上设有注液孔。
[0027]碳酸亚乙烯酯储存胶囊可从注液孔输入，在使用时，碳酸亚乙烯酯储存胶囊可随
卷芯一同放入，也可在一注/二注过程中从注液孔输入，碳酸亚乙烯酯储存胶囊中储存有高浓度碳酸亚乙烯酯，通过互渗孔以浓度差为驱动向外渗出碳酸亚乙烯酯，以平衡外部的碳酸亚乙烯酯浓度变化，减缓电池衰减。
[0028]在上述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构中，所述的隔离空间高度为3
‑
5mm，所述的碳酸亚乙烯酯储存胶囊形状与隔离空间相适应。
[0029]碳酸亚乙烯酯储存胶囊形状与隔离空间适应，使得安装后整体形状平整，同时使得碳酸亚乙烯酯储存胶囊可设计出尽量大的碳酸亚乙烯酯储存量，效果更持久。
[0030]与现有技术相比：
[0031]1.本技术碳酸亚乙烯酯浓度调控结构的碳酸亚乙烯酯补充组件可对电解液中的碳酸亚乙烯酯减少量进行补充，以平衡碳酸亚乙烯酯浓度，实现减缓电池老化和电量衰减的效果。
[0032]2.本技术碳酸亚乙烯酯浓度调控结构还设有碳酸亚乙烯酯补液结构，通过碳酸亚乙烯酯储存胶囊在浓度差驱动下向电解液中扩散碳酸亚乙烯酯，实现减缓电池老化和电量衰减的效果，协同碳酸亚乙烯酯补充组件，使得效果更持久。
[0033]3.碳酸亚乙烯酯载体和碳酸亚乙烯酯储存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳酸亚乙烯酯浓度调控结构，其特征在于，包括设置在防护壳(1)和卷芯(2)之间的若干空隙(3)中能够当锂电池电解液中的碳酸亚乙烯酯浓度降低时自行补充碳酸亚乙烯酯的碳酸亚乙烯酯补充组件(4)。2.根据权利要求1所述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构，其特征在于，所述的防护壳(1)呈矩形，所述的卷芯(2)呈矩形状且两侧分别具有竖直设置的弧形部(21)，在弧形部(21)侧部与防护壳(1)内角之间设有所述空隙(3)。3.根据权利要求2所述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构，其特征在于，所述的卷芯(2)至少有两个且通过平面部(22)互相紧贴，相邻两个卷芯(2)和防护壳(1)之间也设有所述空隙(3)。4.根据权利要求3所述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构，其特征在于，所述的碳酸亚乙烯酯补充组件(4)包括储存有碳酸亚乙烯酯的碳酸亚乙烯酯载体(41)，所述的碳酸亚乙烯酯载体(41)设置在各自的空隙(3)中，所述的碳酸亚乙烯酯载体(41)内设有储存腔(42)，在碳酸亚乙烯酯载体(41)上设有能够使储存腔(42)内碳酸亚乙烯酯渗出的碳酸亚乙烯酯渗出结构(43)。5.根据权利要求4所述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构，其特征在于，所述的碳酸亚乙烯酯渗出结构(43)包括设置在碳酸亚乙烯酯载体(41)上的若干互渗孔。6.根据权利要求4所述的碳酸亚乙烯酯浓度调控结构，其特征在于，所述的碳酸亚乙烯酯载体(41)和卷芯(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏丽，魏思伟，卢林，蒋治亿，
申请(专利权)人：江苏天合储能有限公司，
类型：新型
国别省市：