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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池,具体涉及一种电池及电池操作方法。
技术介绍
1、在电池领域,尤其是锂离子电池,由于较高的能量密度与较好的充放电循环能力,已广泛应用在手机、笔记本电脑、电动汽车等领域。然而,锂离子电池低温时充电会导致锂离子电池的负极析锂,锂离子电池析锂会导致电池的内阻增大、循环寿命缩短、快充容量受限。
2、此外,电池热失控引起的安全问题主要是因为当电池在高功率、大电流等高负荷下或电池在高温等较为恶劣的环境使用时,电池内部往往会产生大量热量,电池温度进一步升高,当电池温度升高无法得到抑制或消除时,电池内部的化学体系会进一步恶化,内部的材料会被破坏,从而发生热失控,进而引起电池的着火、爆炸等事故。其中,电池在热箱测试中的通过率越高则电池的安全性能越良好。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提供一种电池,解决了电池在低温时充电导致的电池内阻增大、循环寿命缩短及快充容量受限的问题。本申请还提供一种适用于上述电池的电池操作方法。
2、为了达到上述目的,本申请提供如下技术方案:
3、一种电池,包括由第一极片及第二极片交替堆叠形成的叠片电芯,且相邻所述第一极片和所述第二极片之间设置隔膜;
4、所述第一极片包括第一集流体和位于所述第一集流体至少一侧的第一活性物质层,所述第二极片包括第二集流体和位于所述第二集流体至少一侧的第二活性物质层;
5、所述第一极片包括有与所述第一集流体连接的第一软极耳,所述第二极片包括有与所述第二集流体连接的第二软极
6、所述叠片电芯还包括有第三极片,所述第三极片包括有第三集流体以及与所述第三集流体连接的至少两个第三软极耳。
7、可选的,所述第三极片与所述第一极片极性相同,或,所述第三极片与所述第二极片极性相同。
8、可选的,所述第三极片与所述第一极片极性相同,所有所述第一软极耳和每个所述第三极片的一个所述第三软极耳焊接为第一硬极耳,所有所述第二软极耳焊接为第二硬极耳,每个所述第三极片的另一个所述第三软极耳焊接为第三硬极耳,所述第三硬极耳和所述第二硬极耳之间通过连接支路连接,且在所述连接支路上设置有控制所述连接支路通断的通断件。
9、可选的,所述第一硬极耳和所述第三硬极耳为正极极耳,所述第二硬极耳为负极极耳。
10、可选的,所述第三集流体的电阻率为8*10-7~1*10-5ω·m。
11、可选的,所述第三集流体为金属集流体、合金集流体或复合集流体。
12、可选的,
13、所述第三集流体为不锈钢、镍铬合金箔、铁镍合金箔、铁铬铝合金、铝镍铁合金、碳纸;或,
14、所述第三集流体为聚合物表面镀金属箔;或,
15、所述复合集流体包括铝箔及设置在铝箔两侧的氧化层,氧化层为氧化铝、氧化锆、氧化硼、氧化钛、氧化镍、氧化锌、氧化镓、氧化铈、氧化锡、氧化锑、氮化硼、氮化镁、氮化镓、氮化钾中的一种或多种。
16、可选的,所述通断件包括串联设置的常开温度开关和常闭温度开关,其中:
17、所述常开温度开关在处于第一温度t1时闭合,所述常闭温度开关在处于第二温度t2时断开,且当处于第三温度t3时所述常闭温度开关闭合,其中:t1、t2及t3满足:t2>t3>t1。
18、可选的,
19、t1满足:70℃≤t1≤90℃;和/或,
20、t2满足:130℃≤t2≤180℃;和/或,
21、t3满足:100℃≤t3<130℃。
22、可选的,所述常开温度开关在处于第四温度t4时断开,其中t4满足:t4≤50℃。
23、可选的,在所述叠片电芯的层叠方向上,所述第三极片位于所述叠片电芯的端部。
24、可选的,所述第三集流体靠近所述叠片电芯中部的一侧设置第三活性物质层,所述第三集流体远离所述叠片电芯中部的一侧未设置所述第三活性物质层。
25、可选的,所述第一硬极耳、所述第二硬极耳及所述第三硬极耳设置于所述叠片电芯的同侧,且在所述电池的宽度方向上,所述第二硬极耳设置于所述第一硬极耳和所述第三硬极耳之间。
26、可选的,所述第一硬极耳和所述第二硬极耳设置于所述叠片电芯的同侧,且所述第一硬极耳和所述第三硬极耳分别设置于所述叠片电芯的不同侧。
27、可选的,
28、所述第一软极耳靠近所述第一集流体的端部区域设置第一绝缘层,且在所述第一极片的长度方向上,所述第一绝缘层的尺寸为d,其中d满足:0.5mm≤d≤2mm;
29、所述第二软极耳靠近所述第二集流体的端部区域设置第二绝缘层,且在所述第二极片的长度方向上,所述第二绝缘层的尺寸为e,其中e满足:0.5mm≤e≤2mm;
30、所述第三软极耳靠近所述第三集流体的端部区域设置第三绝缘层,且在所述第三极片的长度方向上,所述第三绝缘层的尺寸为f,其中f满足:0.5mm≤e≤2mm。
31、可选的,所述电池表面设置检测所述电池温度的温度传感器。
32、一种电池操作方法,适用于上述任一项所述的电池,所述电池操作方法包括电池充电步骤及电池放电步骤,所述电池充电步骤至少包括以下步骤:
33、s101:对所述电池充电前,检测所述电池的温度;
34、s102:若所述电池达到目标温度,则对所述电池充电;
35、s103:若所述电池未达到所述目标温度,则将外电源的正极和负极分别连接在所述电池的两个极性相同的极耳上,将所述电池加热至目标温度后,再将外电源的正极和负极分别连接在所述电池的两个极性不同的极耳上,以对所述电池充电。
36、可选的,所述电池放电步骤至少包括以下步骤:
37、s201:在所述电池放电过程中,通断件根据通断件处于的温度控制连接支路的通断;
38、s202:所述通断件的温度处于第一温度时,所述通断件控制所述连接支路连通;
39、s203:所述通断件的温度由所述第一温度上升至第二温度时,所述通断件控制所述连接支路断开;
40、s204:所述通断件的温度由所述第二温度下降至第三温度时,所述通断件控制所述连接支路连通;
41、s205:根据所述电池的温度重复所述s203和s204。
42、本申请提供的电池,在设置第一软极耳和第二软极耳的基础上还设置至少两个第三软极耳,且第三软极耳与第一软极耳和第二软极耳中一者的极性相同,这样就会形成至少三个硬极耳,也就是两个极性相同的硬极耳和一个极性不同的硬极耳,如此在对电池充电初期,当电池温度较低时,将外电源的正极和负极分别连接在电池的两个极性相同极耳上,此时极性相同的极耳充当电阻的作用,在外电源的作用下电阻会发热升温,电池的温度会上升,当上升至适宜温度时,然后再将外电源的正极和负极分别连接在电池的两个极性不同的极耳上,以实现对电池的充电。如此设置,在电池在低温充电时,能够减缓电池本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池,其特征在于,包括由第一极片及第二极片交替堆叠形成的叠片电芯,且相邻所述第一极片和所述第二极片之间设置隔膜;
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第三极片与所述第一极片极性相同,或,所述第三极片与所述第二极片极性相同。
3.根据权利要求1或2所述的电池,其特征在于,所述第三极片与所述第一极片极性相同,所有所述第一软极耳和每个所述第三极片的一个所述第三软极耳焊接为第一硬极耳,所有所述第二软极耳焊接为第二硬极耳,每个所述第三极片的另一个所述第三软极耳焊接为第三硬极耳,所述第三硬极耳和所述第二硬极耳之间通过连接支路连接,且在所述连接支路上设置有控制所述连接支路通断的通断件。
4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述第一硬极耳和所述第三硬极耳为正极极耳,所述第二硬极耳为负极极耳。
5.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述第三集流体的电阻率为8*10-7~1*10-5Ω·m。
6.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,所述第三集流体为金属集流体、合金集流体或复合集流体。
7.根据权利要
8.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述通断件包括串联设置的常开温度开关和常闭温度开关,其中:
9.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,
10.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,所述常开温度开关在处于第四温度T4时断开,其中T4满足:T4≤50℃。
11.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,在所述叠片电芯的层叠方向上,所述第三极片位于所述叠片电芯的端部。
12.根据权利要求11所述的电池,其特征在于,所述第三集流体靠近所述叠片电芯中部的一侧设置第三活性物质层,所述第三集流体远离所述叠片电芯中部的一侧未设置所述第三活性物质层。
13.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述第一硬极耳、所述第二硬极耳及所述第三硬极耳设置于所述叠片电芯的同侧,且在所述电池的宽度方向上,所述第二硬极耳设置于所述第一硬极耳和所述第三硬极耳之间。
14.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述第一硬极耳和所述第二硬极耳设置于所述叠片电芯的同侧,且所述第一硬极耳和所述第三硬极耳分别设置于所述叠片电芯的不同侧。
15.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,
16.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池表面设置检测所述电池温度的温度传感器。
17.一种电池操作方法,其特征在于,适用于权利要求1-16中任一项所述的电池,所述电池操作方法包括电池充电步骤及电池放电步骤,所述电池充电步骤至少包括以下步骤:
18.根据权利要求17所述的电池操作方法,其特征在于,所述电池放电步骤至少包括以下步骤:
...【技术特征摘要】
1.一种电池,其特征在于,包括由第一极片及第二极片交替堆叠形成的叠片电芯,且相邻所述第一极片和所述第二极片之间设置隔膜;
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第三极片与所述第一极片极性相同,或,所述第三极片与所述第二极片极性相同。
3.根据权利要求1或2所述的电池,其特征在于,所述第三极片与所述第一极片极性相同,所有所述第一软极耳和每个所述第三极片的一个所述第三软极耳焊接为第一硬极耳,所有所述第二软极耳焊接为第二硬极耳,每个所述第三极片的另一个所述第三软极耳焊接为第三硬极耳,所述第三硬极耳和所述第二硬极耳之间通过连接支路连接,且在所述连接支路上设置有控制所述连接支路通断的通断件。
4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述第一硬极耳和所述第三硬极耳为正极极耳,所述第二硬极耳为负极极耳。
5.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述第三集流体的电阻率为8*10-7~1*10-5ω·m。
6.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,所述第三集流体为金属集流体、合金集流体或复合集流体。
7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,
8.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述通断件包括串联设置的常开温度开关和常闭温度开关,其中:
9.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,
10.根据权利要求8所...
【专利技术属性】
技术研发人员:莫肇华,张保海,孙雪莹,
申请(专利权)人:珠海冠宇电池股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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