本發(fā)明涉及電池，具體提供一種用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置及電池。

背景技術(shù)：

1、隨著世界范圍內(nèi)能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，人們對(duì)汽車節(jié)能減排的要求也逐漸提高。新能源汽車以其低噪聲、無污染、能量效率高等特點(diǎn)受到了越來越多的關(guān)注，從而推動(dòng)了新能源汽車的加速發(fā)展。目前，新能源汽車通常是以電池作為動(dòng)力來源，這為電池的應(yīng)用與發(fā)展提供了廣闊的空間。

2、但是目前來說電池還有幾個(gè)技術(shù)瓶頸亟待解決。其中最為關(guān)鍵的就是電芯的安全問題，比如針刺熱失控問題，直到現(xiàn)在都沒有很好的解決方案。

3、因此，本領(lǐng)域需要一種新的技術(shù)方案來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在解決上述技術(shù)問題，即，解決現(xiàn)有電池的針刺熱失控的問題。

2、在第一方面，本發(fā)明提供一種用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置，所述電池包括殼體以及安裝在所述殼體內(nèi)的電芯，所述針刺熱失控預(yù)防裝置包括觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)和疏導(dǎo)電路，所述觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)安裝在所述殼體與所述電芯之間，所述疏導(dǎo)電路安裝在所述殼體的外側(cè)，所述疏導(dǎo)電路的第一端與所述觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)電連接，所述疏導(dǎo)電路的第二端與所述電芯的第一電極電連接，所述觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)設(shè)置為在被針刺時(shí)能夠?qū)⑺鍪鑼?dǎo)電路的第一端與所述電芯的第二電極電連接，從而使所述疏導(dǎo)電路將所述電芯的能量釋放以避免所述電池發(fā)生熱失控，其中，所述第一電極和所述第二電極中的一個(gè)為正電極，所述第一電極和所述第二電極中的另一個(gè)為負(fù)電極。

3、在上述用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)包括第一集電膜、第二集電膜以及設(shè)置在所述第一集電膜與所述第二集電膜之間的絕緣層，所述第一集電膜與所述第二電極電連接，所述第二集電膜與所述疏導(dǎo)電路的第一端電連接，所述絕緣層的兩側(cè)分別與所述第一集電膜和所述第二集電膜貼合；

4、或者，所述觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)包括集電膜和絕緣層，所述集電膜與所述疏導(dǎo)電路的第一端電連接，所述絕緣層的一側(cè)與所述集電膜貼合連接，所述絕緣層的另一側(cè)與所述殼體的內(nèi)壁貼合連接，所述殼體與所述第二電極電連接；

5、或者，所述觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)包括集電膜和絕緣層，所述集電膜與所述疏導(dǎo)電路的第一端電連接，所述絕緣層的一側(cè)與所述集電膜貼合連接，所述絕緣層的另一側(cè)與所述第二電極貼合連接。

6、在上述用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述絕緣層的斷裂伸長率小于所述電芯的隔膜的斷裂伸長率。

7、在上述用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述絕緣層的斷裂伸長率小于所述電芯的隔膜的斷裂伸長率的二分之一。

8、在上述用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述絕緣層的厚度大于3微米。

9、在上述用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述絕緣層的厚度小于二分之一的所述第一集電膜的厚度與所述第二集電膜的厚度之和。

10、在上述用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述絕緣層處于拉伸狀態(tài)。

11、在上述用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述針刺熱失控預(yù)防裝置還包括疏導(dǎo)電極，所述疏導(dǎo)電極安裝在所述殼體上，所述疏導(dǎo)電路的第一端通過所述疏導(dǎo)電極與所述觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)電連接。

12、在上述用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述疏導(dǎo)電路的電阻大于所述電池的電阻的1.2倍且小于所述電池的電阻的3.5倍。

13、在第二方面，本發(fā)明還提供了一種電池，該電池包括上述的用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置。

14、在采用上述技術(shù)方案的情況下，本發(fā)明的針刺熱失控預(yù)防裝置能夠避免電池發(fā)生針刺熱失控，具體而言，本發(fā)明的針刺熱失控預(yù)防裝置包括相互配合的疏導(dǎo)電路和觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)，在針刺發(fā)生時(shí)快速實(shí)現(xiàn)能量疏導(dǎo)，避免短路溫升累積造成的熱失控，其中，疏導(dǎo)電路和觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)共同組成一個(gè)穿刺失控控制電路，觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)特殊的開關(guān)，在發(fā)生電芯穿刺的初期，開關(guān)迅速閉合，從而以最大允許電流迅速釋放電池的能量，從而使得電芯因穿刺而內(nèi)部短路造成的歐姆熱大大降低，無法觸發(fā)熱失控，從而避免熱失控的發(fā)生。

15、進(jìn)一步地，本發(fā)明的針刺熱失控預(yù)防裝置通過使絕緣層的斷裂伸長率小于電芯的隔膜的斷裂伸長率，在非金屬穿刺工況下，也能夠使電池有效地避免發(fā)生熱失控。

16、又進(jìn)一步地，本發(fā)明的針刺熱失控預(yù)防裝置通過使絕緣層的斷裂伸長率小于電芯的隔膜的斷裂伸長率的二分之一，在非金屬穿刺工況下，能夠使觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)快速地觸發(fā)，更加先于電芯被穿刺短路，快速釋放電量，避免熱失控風(fēng)險(xiǎn)。

17、又進(jìn)一步地，本發(fā)明的針刺熱失控預(yù)防裝置通過使絕緣層處于拉伸狀態(tài)，這樣一旦被刺穿之后，刺穿孔會(huì)在自身應(yīng)力下使得刺穿孔進(jìn)一步擴(kuò)大，從而使觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)更加準(zhǔn)確快速地觸發(fā)動(dòng)作。

18、又進(jìn)一步地，本發(fā)明的針刺熱失控預(yù)防裝置通過將絕緣層的厚度設(shè)置為3微米以上，能夠有效地避免發(fā)生誤觸發(fā)的情況。

19、又進(jìn)一步地，本發(fā)明的針刺熱失控預(yù)防裝置通過將絕緣層的厚度設(shè)置為小于第一集電膜的厚度與第二集電膜的厚度之和的二分之一，能夠有效地保證觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)的觸發(fā)靈敏度。

20、又進(jìn)一步地，本發(fā)明的針刺熱失控預(yù)防裝置通過使疏導(dǎo)電路的電阻大于電池的電阻的1.2倍且小于電池的電阻的3.5倍，既能夠保證疏導(dǎo)電路具有足夠快的放電速度，又能夠保證疏導(dǎo)電路釋放足夠多的能量，更加有效地避免發(fā)生針刺熱失控事故。

技術(shù)特征：

1.一種用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置，所述電池包括殼體以及安裝在所述殼體內(nèi)的電芯，其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置，其特征在于，所述絕緣層的斷裂伸長率小于所述電芯的隔膜的斷裂伸長率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置，其特征在于，所述絕緣層的斷裂伸長率小于所述隔膜的斷裂伸長率的二分之一。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置，其特征在于，所述絕緣層的厚度大于3微米。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置，其特征在于，所述絕緣層的厚度小于二分之一的所述第一集電膜的厚度與所述第二集電膜的厚度之和。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置，其特征在于，所述絕緣層處于拉伸狀態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置，其特征在于，所述針刺熱失控預(yù)防裝置還包括疏導(dǎo)電極，所述疏導(dǎo)電極安裝在所述殼體上，所述疏導(dǎo)電路的第一端通過所述疏導(dǎo)電極與所述觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)電連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置，其特征在于，所述疏導(dǎo)電路的電阻大于所述電池的電阻的1.2倍且小于所述電池的電阻的3.5倍。

10.一種電池，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種用于電池的針刺熱失控預(yù)防裝置及電池，旨在解決現(xiàn)有電池的針刺熱失控的問題。為此目的，本發(fā)明的針刺熱失控預(yù)防裝置包括觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)和疏導(dǎo)電路，觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)安裝在電池的殼體與電芯之間，疏導(dǎo)電路安裝在殼體的外側(cè)，疏導(dǎo)電路的第一端與觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)電連接，疏導(dǎo)電路的第二端與電芯的第一電極電連接，觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)設(shè)置為在被針刺時(shí)能夠?qū)⑹鑼?dǎo)電路的第一端與電芯的第二電極電連接，從而使疏導(dǎo)電路將電芯的能量釋放以避免電池發(fā)生熱失控。通過相互配合的疏導(dǎo)電路和觸發(fā)響應(yīng)機(jī)構(gòu)，在針刺發(fā)生時(shí)快速實(shí)現(xiàn)能量疏導(dǎo)，能夠避免短路溫升累積造成的熱失控。

技術(shù)研發(fā)人員：鄒帥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蔚來電池科技（安徽）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19