【技术实现步骤摘要】
本文描述的构思总体上涉及电化学电池电芯，其包括但不限于具有金属封壳或“罐”的棱柱形电池电芯和圆柱形电池电芯，并且所述封壳或“罐”包括用于在电池电芯的寿命期间的有效且一致的散热的散热路径。
技术介绍
1、锂离子电池是通过在负电极(或阳极)和正电极(或阴极)之间传递锂离子来操作的电化学装置。一般而言，在大多数棱柱形电池电芯中，负电极和正电极位于多孔聚合物分隔件的相对侧上，以形成电极堆叠体。该电极堆叠体可包括保护性包裹物，并且被设置在中空、矩形、金属的电池封壳或“罐”内，并且用适于传导锂离子的电解质溶液浸泡或“润湿”。
2、在大多数圆柱形电池电芯中，使用卷绕体(jelly roll，jr)设计。一般而言，在jr设计中，铺设绝缘基底，随后是阳极层、分隔层和阴极层，以形成电极堆叠体。然后，该电极堆叠体被卷起成圆柱体并插入到中空、金属的圆柱形壳体或电池罐中，并且用适于传导锂离子的电解质溶液浸泡或“润湿”。
3、例如锂离子电池的dc电源可用于存储和释放电功率，该电功率可被电路或电机用来执行工作，例如用于通信、显示或推进。热可通过将电功率转化为化学势能(即，电池充电)和将化学势能转化为电功率(即，电池放电)的过程来产生。
4、制造锂离子电池通常包括四个阶段：电极生产、电极堆叠体/卷绕体(jr)构造、电芯组装和生产线末端调节。
5、电极生产通常包括但可不限于：浆料混合、涂覆、干燥、压延和纵切/切割。
6、电极堆叠体/jr构造通常包括但可不限于卷绕/堆叠。
7、电芯组装通常包括
8、生产线末端调节通常包括但可不限于：化成(formation)、老化和电气测试。
9、在锂离子电池电芯的制造期间，更具体而言，在电芯组装阶段的电极堆叠体插入步骤期间，金属电池罐可能足够刚硬，以在金属电池罐和电极堆叠体之间形成空隙空间。
10、电芯组装阶段的电解质填充步骤期间，由于缓慢的润湿过程，金属电池罐可能未完全充满电解质溶液。
11、另外，在电芯老化过程期间，一部分电解质溶液可能通过电极(即，阳极和阴极)与电解质溶液之间的界面处的副反应而被消耗。
12、因此，来自金属电池罐和电极堆叠体的一部分(例如但不限于底部部分)的电解质溶液可经由毛细管作用移动到电极堆叠体中，以取代被消耗的电解质溶液。结果，金属电池罐和电极堆叠体之间的空隙空间可能变得更大并且填充有气体，这可能会显著降低电池电芯内的热导率。
技术实现思路
1、电化学电池电芯通常包括：电极组件、液体电解质、容纳该电极组件和液体电解质的金属电池封壳或“罐”。
2、电化学电池电芯，包括但不限于棱柱形电池电芯和圆柱形电池电芯，可包括在制造过程期间形成的处于金属电池罐和容纳在该金属电池罐内的电极堆叠体之间的空隙空间。
3、电化学电池电芯也可能未完全充满电解质溶液，这是由于例如但不限于在制造过程期间电极堆叠体的缓慢“润湿”和/或一部分电解质溶液在老化过程期间通过电极与电解质溶液之间的界面处的副反应被消耗，这可能导致空隙空间变得更大并填充有气体。
4、在本公开的一个非限制性实施例中，电化学电池电芯可包括电极组件、液体电解质、金属电池罐和液体溶液。该电极组件和电解质溶液可被设置在电池罐内。该液体溶液可被设置在电极组件和电池罐之间。
5、该液体溶液可包括有机溶剂、可交联聚合物和交联剂。通过使液体溶液的可交联聚合物与交联剂反应以形成反应产物，液体溶液可被转化成传导层。
6、该反应产物可以是三维聚合物基质，并且该有机溶剂可被包含或捕获在该三维聚合物基质内。使可交联聚合物与交联剂反应可包括对液体溶液施加热，以将液体溶液转化成反应产物。
7、由于有机溶剂被包含在三维聚合物基质内，并且有机溶剂被氢键结合到该三维聚合物基质，因此捕获在传导层内的有机溶剂在电芯老化过程期间不易被消耗。
8、在本公开的一个非限制性实施例中，液体溶液包括离子传导盐，例如但不限于在25℃下具有1.0x 10-5s cm-1的最小离子电导率的离子传导盐。
9、该传导层可被设置在电极组件和电池罐之间。该传导层可包括包含在反应产物内的有机溶剂。
10、由于传导层不容易随着电池电芯的老化而消耗，因此传导层可在电极组件和电池罐之间提供散热路径，该散热路径在电池电芯的寿命期间更加有效和一致，所述电池电芯例如但不限于可再充电能量存储系统(ress)中使用的电池电芯。
11、在一个非限制性示例中，传导层可包括包含在反应产物内的离子传导盐。
12、在一个非限制性示例中，传导层可包括基本上符合电池罐的内部形状的外部形状。
13、电极组件可包括电极堆叠体。该电极堆叠体可包括至少一个分隔层、至少一个阳极和至少一个阴极。该至少一个分隔层可被设置在该至少一个阳极与该至少一个阴极之间。
14、该至少一个阳极可包括第一长度，并且该至少一个阴极可包括与该至少一个阳极的第一长度不同的第二长度。
15、该至少一个阳极可叠置在该至少一个分隔层的第一侧上，并且阴极可叠置在分隔层的与第一侧相对的第二侧上。
16、在一个非限制性示例中，该至少一个阳极的第一长度长于该至少一个阴极的第二长度，使得传导层可与该至少一个阳极的至少一个端部部分接触，并且与该至少一个阴极的至少一个端部部分隔开一距离。
17、在本公开的一个非限制性实施例中，电极堆叠体可包括保护膜包裹物，并且该保护膜包裹物可包括穿孔，该穿孔可有助于液体溶液注入到该保护膜包裹物中。
18、在本公开的另一个非限制性实施例中，一种用于制造电化学电池电芯的方法可包括：预混合液体溶液；预加温电池罐的底部部分；将液体溶液设置在电池罐内，其中，该液体溶液包括有机溶剂、可交联聚合物以及交联剂；经由加热的传送系统来传递包括预混合的液体溶液的电池罐；将包括液体溶液和电极组件的电池罐高于室温存储；将电极组件设置在电池罐内；将液体溶液转化成设置在电极组件和电池罐之间的传导层；以及将液体电解质设置在电池罐内。
19、将液体溶液转化成传导层可包括使液体溶液的可交联聚合物与交联剂反应以形成反应产物，使得有机溶剂被包含在该反应产物内。
20、使液体溶液的可交联聚合物与交联剂反应可包括对液体溶液施加热。
21、电极组件可包括电极堆叠体，其可包括至少一个分隔层、叠置在该至少一个分隔层的第一侧上的至少一个阳极以及叠置在该至少一个分隔层的第二侧上的至少一个阴极，其中，该至少一个分隔层的第二侧与该至少一个分隔层的第一侧相对。
22、液体溶液可与该至少一个阳极接触，并且与该至少一个阴极隔开。
23、在本公开的一个非限制性示例中，电极组件可包括具有穿孔的保护膜包裹物，以有助于液体溶液的注入。如此，当液体溶液被转化成该传导层时，该传导层本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池电芯，包括：
2.根据权利要求1所述的电池电芯，其中，通过使所述液体溶液的所述可交联聚合物与所述交联剂反应以形成反应产物，所述液体溶液被转化为所述传导层，其中，所述有机溶剂被包含在所述反应产物内。
3.根据权利要求2所述的电池电芯，其中，所述反应产物是聚合物基质，并且所述有机溶剂被包含在所述聚合物基质内。
4.根据权利要求1所述的电池电芯，其中，所述电极组件包括电极堆叠体，所述电极堆叠体包括：
5.根据权利要求4所述的电池电芯，其中，所述传导层与所述至少一个阳极的端部部分接触，并且与所述至少一个阴极的端部部分隔开。
6.根据权利要求4所述的电池电芯，其中，所述电极堆叠体还包括保护膜包裹物，其中，所述保护膜包裹物包括穿孔。
7.根据权利要求6所述的电池电芯，其中，所述穿孔有助于所述液体溶液注入到所述保护膜包裹物中。
8.根据权利要求1所述的电池电芯，所述传导层具有基本上符合所述电池罐的内部形状的外部形状。
9.根据权利要求1所述的电池电芯，其中，所述液体溶液包括离子传导盐。<...
【技术特征摘要】
1.一种电池电芯，包括：
2.根据权利要求1所述的电池电芯，其中，通过使所述液体溶液的所述可交联聚合物与所述交联剂反应以形成反应产物，所述液体溶液被转化为所述传导层，其中，所述有机溶剂被包含在所述反应产物内。
3.根据权利要求2所述的电池电芯，其中，所述反应产物是聚合物基质，并且所述有机溶剂被包含在所述聚合物基质内。
4.根据权利要求1所述的电池电芯，其中，所述电极组件包括电极堆叠体，所述电极堆叠体包括：
5.根据权利要求4所述的电池电芯，其中，所述传导层与所述至少一个阳极的端部部分接触，并且与所述至少一个阴...
【专利技术属性】
技术研发人员：SW·朱，M·朴，H·金，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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