[发明专利]一种软包电芯结构、软包电池及电化学装置

说明书

本发明公开了一种软包电芯结构、软包电池及电化学装置，其中软包电芯结构包括：分别设于电芯两侧的铝箔集流体和铜箔集流体，所述铝箔集流体和铜箔集流体分别与正极极耳和负极极耳连接；铜箔集流体和铝箔集流体上、下层分别设置有NTC层。本发明通过在电芯两侧分别设置涂覆有NTC材料的铜、铝箔形成的导流结构，在正常室温工作状态时，铜铝箔集流体之间处于断路状态；当电池由于过充、针刺、热失控等恶劣条件造成温度升高时，NTC材料电阻急剧下降，外侧或外层涂覆有NTC材料的铝箔和铜箔优先导通，形成电流回路，快速释放电能，同时涂覆的NTC材料可以降低该过程电池表面的温升，以此降低电池在恶劣条件下的燃爆风险。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种软包电芯结构、软包电池及电化学装置。

背景技术

锂离子电池因其优良的电化学性能和环保性能，大量应用于新能源汽车行业，随着电动汽车的推广，锂离子电池的安全性能逐渐被社会所关注。锂离子电池安全性是目前制约大容量锂离子动力电池应用的最主要障碍，其中，机械滥用、电滥用、热滥用等因素引发锂离子电池燃爆的最危险因素。

锂离子电池在内部短路、过充和过热等条恶劣件下会诱发电池热失控，电池热失控放热主要由电池所蕴含的电能迅速释放放热和电池材料氧化还原放热两个主要部分构成，其中电池电能迅速释放放热是热失控的初始阶段，电池材料氧化还原放热为最终阶段。

因此，如何提供一种在过充、针刺、过热等恶劣条件下迅速释放锂离子电池所蕴含的电能，且还能降低电池发生热失控的风险，降低电池发生燃爆的可能性，进而提高锂离子电池的安全性能。

有鉴于此，亟需提供一种能在过充、针刺、过热等恶劣条件下迅速释放锂离子电池所蕴含的电能，且还能降低电池发生热失控的风险的软包电芯结构，及由其构成的软包电池和电化学装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供了一种软包电芯结构，包括由负极片、正极片、负极极耳和正极极耳形成的电芯，所述负极片与所述正极片分别由隔膜隔开且依次叠放，且分别连所述接负极极耳和所述正极极耳；还包括：

分别设于电芯两侧的铝箔集流体和铜箔集流体，所述铜箔集流体和所述铝箔集流体分别与所述负极极耳和所述正极极耳连接；其中，所述铜箔集流体和铝箔集流体上、下层分别设置有NTC层。

在上述方案中，所述铜箔集流体、铝箔集流体、负极片、正极片的长、宽相同。

在上述方案中，所述NTC层厚度为0.05mm-10mm。

在上述方案中，所述铜箔集流体、铝箔集流体、负极片、正极片对齐设置。

在上述方案中，所述NTC层6由锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌其中的一种或一种以上的金属氧化物混合制成。

本发明还提供了一种软包电池，使用铝塑膜对上述所述的软包电芯结构进行封装，再进行抽真空和注液、搁置、预充化成后即得到软包电池。

本发明还提供了一种电化学装置，包括上述所述的软包电池，所述软包电池放置于设有电解液的电池壳，所述电池壳封装制成锂离子电池。

本发明通过在电芯两侧分别设置涂覆有NTC材料的铜、铝箔形成的导流结构，在正常室温工作状态时，电芯最外侧的铜铝箔集流体上的NTC材料电阻无限大，铜铝箔集流体之间处于断路状态；当电池由于过充、针刺、热失控等恶劣条件造成温度升高时，NTC材料电阻急剧下降，外侧或外层涂覆有NTC材料的铝箔和铜箔优先导通，形成电流回路，快速释放电能，同时涂覆的NTC材料可以降低该过程电池表面的温升，以此降低电池在恶劣条件下的燃爆风险。

附图说明

图1为本发明提供的结构示意图。

具体实施方式