[发明专利]一种集成式光纤极耳、制备方法和应用

说明书

本发明提供一种集成式光纤极耳、制备方法和应用，属于电池领域，包括极耳胶、金属镀层和光纤本体，光纤本体的长度方向上具有导电区段，导电区段中设置有密封区，光纤本体的导电区段上设置有金属镀层，光纤本体上导电区段的长度为从光纤穿出电池与外部线路连接的位置持续到电池内部与电极集流体焊接的位置，金属镀层连续完整，密封区的光纤本体上下侧面各贴装有一层极耳胶，两层极耳胶相对贴合以将光纤本体完全夹裹，还提供以上集成式光纤极耳的制备方法和应用。本发明的集成式光纤极耳集成于电池内可进行电池内部状态的监测，从而能解决现有技术中电池内部监控困难，无法进行无损、安全、实时监测的缺陷。

技术领域

本发明属于电池领域，更具体地，涉及一种集成式光纤极耳、制备方法和应用。

背景技术

随着电池能量密度的不断提升，对电池的高精度监控与管理提出了更高的要求，以保持电池的安全性能与较长的循环寿命。为此需要对电池的内部各种安全信息进行高精度采集，例如温度、气压、应力、形变等参数。

现有的电池监控手段包括：电压电流监控，外部温度监控和膨胀形变监控，以上监控方式都局限于电池外部的信息，而无论硬壳电池或者软包电池都因为外层的保护层导致内部信息无法精确、无损地传递到电池外部，因此对电池内部的监控是必要的。

但是，由于电池本身相对封闭的内部环境，外部探针的插入可能对电池内部结构或电性能产生影响，即便将影响降低到最低，也需要多设置额外的结构从电池内部穿出，因而未被大量应用。

因此，需要设计一种体积小、对电池内部结构和电性能没有显著影响的探测结构以实现对电池的内部监测。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于，提供一种集成式光纤极耳、制备方法和应用，采用一种集成式的光纤极耳，同时具有导电能力，可将光纤极耳集成于电池内进行电池内部状态的监测，从而能解决现有技术中电池内部监控困难，无法进行无损、安全、实时监测的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种集成式光纤极耳，其包括极耳胶、金属镀层和光纤本体，光纤本体的长度方向上具有导电区段，导电区段中设置有密封区，光纤本体的导电区段上设置有金属镀层，该集成式光纤极耳在使用时被设置于电池内以成为电池的一部分，光纤本体上导电区段的长度为从光纤穿出电池与外部线路连接的位置持续到电池内部与电极集流体焊接的位置，金属镀层连续完整，以保证集成式光纤极耳的导电性能，密封区的光纤本体上下侧面各贴装有一层极耳胶，两层极耳胶相对贴合以将光纤本体完全夹裹，设置极耳胶用于增强电池封口区域的密封性能，同时防止铝塑膜和极耳在热封过程中由于铝塑膜内层熔化导致的铝塑膜铝层和极耳上的金属接触而造成短路。

进一步的，极耳胶沿光纤本体轴向的宽度应大于或等于外界电池封装机的压痕宽度，极耳胶沿光纤本体径向的宽度大于导电区段光纤本体的直径。

进一步的，金属镀层在光纤本体圆周的整个圆周区域，或者金属镀层在光纤圆周的局部区域。

进一步的，极耳胶材质为聚丙烯PP的白胶、黄胶或黑胶，金属镀层材质为银、铜、镍或者铝，所述光纤本体采用单模光纤或多模光纤。

按照本发明的一个方面，还提供制备如上所述的集成式光纤极耳的方法，其包括如下步骤：

首先，将连续的光纤本体裁剪成多段，接着，将光纤穿出电池外部处持续到插入电池内部与电极片集流体焊接接触处的区段的外表面镀上金属，最后，将光纤本体穿出电池的密封处相对贴合一对极耳胶，极耳胶完全包裹住光纤本体。

进一步的，采用磁控溅射或者蒸镀的方式在光纤本体的整个圆周上或者光纤一侧上涂镀金属。

进一步的，在电池为铜集流体电极时，在光纤本体表面镀镍，在电池为铝集流体电极时，在光纤本体表面镀铝。