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电化学储能产业专利导航 | 端盖组件、石墨负极、密闭电池、正极涂层



01、宁德时代-CN116207414A-一种端盖组件、电池单体、电池及用电装置

技术问题:电池单体中端盖组件用于盖设在壳体的至少一端,与壳体之间形成用于容置电极组件和电解质溶液的空间。由于电极端子安装在端盖上,并与壳体内部的电极组件电连接,因此电极端子与端盖之间需要具备良好的密封性,以保证电池单体的正常工作。现有电池单体通过在电极端子与端盖之间设置密封件实现对电池单体内部空间的密封,但是密封效果差。

技术手段:一种端盖组件,包括:端盖;电极端子,设置于端盖上;密封件,至少部分密封件设置于端盖与电极端子之间,以将端盖与电极端子密封连接;密封脂,密封脂设置于密封件与端盖之间和密封件与电极端子之间中的至少一处。

将至少部分密封件设置于端盖与电极端子之间,并通过在密封件与端盖之间以及密封件与电极端子之间中的至少一处均设置有密封脂,使得密封脂的两侧可以粘附在密封件与端盖之间或者密封件与电极端子之间,从而将密封件与电极端子或端盖之间接触不良的位置密封填充,保证端盖与电极端子之间的密封性,有效解决密封件处的界面渗透问题。密封脂由于自身具备流动性,因此在受挤压时还可以在密封件与电极端子或端盖之间流动,使得密封脂可以根据密封件与电极端子或端盖之间界面接触的不良情况发生相应形变,形成与接触不良处的缝隙大小、形状相同的密封脂并填充在此处,起到良好的防渗透作用,并且无论电池单体内部处于正压或负压的状态,都可以起到良好的密封效果。

密封件与端盖接触的面上,和/或密封件与电极端子接触的面上设置有第一凹槽和第二凹槽,至少部分密封脂填充于第一凹槽和第二凹槽内。通过在密封件与端盖接触的面上,和/或密封件与电极端子接触的面上设置第一凹槽,并将密封脂设置于第一凹槽和第二凹槽内,使得随着电池单体内部压强的变化,密封脂可以在第一凹槽和第二凹槽内往复驻留,不仅可以保证密封件与端盖或电极端子之间的密封性,还可以调节电池单体内外的压强差,使得密封脂可以长时间发挥密封效果,保证电池单体整体结构的稳定性。

密封件的端角处设置有倒角,至少部分密封脂设置于倒角与端盖之间和倒角与电极端子之间中的至少一处。在密封件夹设于端盖和电极端子之间时,倒角处形成空隙,在毛细作用下,密封脂在倒角处的空隙聚集,从而起到良好的密封和防渗透效果,并且随电池单体内部压强的变化,密封脂可以在倒角处灵活地吸入和挤出。


02、LG新能源-CN116210102A-负极材料、以及包含其的负极和二次电池

技术问题:由于石墨系活性材料与锂相比具有-0.2V的低放电电压,因此使用石墨系活性材料的电池能够显示3.6V的高放电电压,由此在锂电池的能量密度方面提供许多优势。其中,与例如人造石墨的其它碳系活性材料相比,天然石墨显示高输出和容量,并且具有优异的粘附性,由此减少了粘合剂等的使用,并且实现了高容量和高密度的负极。然而,与人造石墨相比,天然石墨具有由于电解质副反应引起的循环膨胀随着充放电的持续而劣化的问题,因此存在尽管具有上述优势仍使用受限的担忧。

技术手段:一种负极材料,包含BET比表面积范围为1.0m2/g至2.4m2/g的天然石墨粒子、和BET比表面积范围为0.5m2/g至2.0m2/g的人造石墨粒子,其中所述天然石墨粒子的平均粒径(D50)大于所述人造石墨粒子的平均粒径(D50)。

实施例1:负极材料的制造:天然石墨粒子的制造:对球形天然石墨原料进行冷等静压(CIP)(施加压力:90MPa,施加时间:100秒),粉碎,然后将粉碎的粒子(天然石墨芯)和沥青以97.1:2.9的重量比混合,将所得的混合物在1,250℃下热处理24小时,以在粉碎的粒子上形成非晶碳涂层,并且进行除铁和筛分,以制造实施例1的天然石墨粒子。

该天然石墨粒子的平均粒径(D50)为17μm,并且BET比表面积为1.9m2/g。

人造石墨粒子的制造:将针状焦原料粉碎并进行空气分级,并且成形,以制造呈一次粒子形态的粒子,然后将粒子在3,000℃下热处理并石墨化,以制造实施例1的人造石墨粒子。

该人造石墨粒子的平均粒径(D50)为10μm并且呈一次粒子形态(其中一次粒子未聚集的形态),并且BET比表面积为1.0m2/g。

负极材料的制造:将如上制备的天然石墨粒子和人造石墨粒子以90:10的重量比混合,以制造实施例1的负极材料。

技术效果:根据本发明的负极材料包含具有特定比表面积的天然石墨粒子和人造石墨粒子,并且在于使得天然石墨粒子的平均粒径大于人造石墨粒子的平均粒径。所述负极材料通过使用其中调节了BET比表面积的天然石墨粒子和人造石墨粒子,能够显示天然石墨的优异的容量和能量密度,并且能够以优异的水平防止循环膨胀。

03、松下-CN116325274A-密闭电池

技术问题:在大容量模块中,若一个电池起火而周围的电池延烧,则有导致大的起火事故的担心,因此,例如施行了在电池间配置隔热材料、确保大的电池间空间、排气空间等之类的延烧防止对策。但是,如果施行这样的对策,则存在模块的制造成本上升、能量密度降低等问题。

技术手段:密闭电池具备电极体、收纳电极体的有底筒状的外装罐、以及密封外装罐的开口部的封口体,在外装罐的底面部或封口体设置有用于在外装罐的内压超过规定的阈值时将气体排出的排气结构,上述密闭电池具备在电极体的端面与设置有排气结构的外装罐的底面部或设置有排气结构的封口体之间配置的、包含钾盐的钾盐片材。

在图1例子中,在外装罐16未设置排气结构,如箭头所示,由电池的异常而产生的气体从封口体17侧排出至外部。对于封口体17而言,为了在电池发生异常时不产生内压上升而使外装罐16破裂之类的问题,封口体17的阀体优先断裂,在封口体17形成排气路径。详情将后述,圆筒形电池10在电极体14的上端面与设置有排气结构的封口体17之间具备钾盐片材50。钾盐片材50有效地抑制电池发生异常时的起火。

圆筒形电池10具备分别配置在电极体14的上下端面与外装罐16之间的绝缘板。作为绝缘板,圆筒形电池10具备配置在电极体14的上方的上部绝缘板18、及配置在电极体14的下方的下部绝缘板19。上部绝缘板18配置在电极体14与外装罐16的沟槽部22之间。下部绝缘板19配置在电极体14与外装罐16的底面部16a之间。另外,设置有2片上部绝缘板18,2片上部绝缘板18夹持钾盐片材50。

图1:本公开的某些方面与先前公开的文件之间的某些差异的示意图

实施例1:用Li3BO3涂覆且在250℃下退火的NMC的制备

步骤1:涂覆溶液制备通过将0.600g LiOH(Spectrum Chemical)与0.515g H3BO3(Sigma)合并到400g甲醇(Sigma)中制备涂覆溶液。在充满氩气(Ar)的手套箱(H2O<0.1ppm,O2<0.1ppm)中,在45℃下搅拌此混合物十二小时。

步骤2:涂覆步骤:将锂镍钴锰氧化物(NMC)粉末(购自BASF)(40g)加到步骤1中制备的溶液(400g)中,并且搅拌0.5小时。搅拌之后,使用旋转蒸发器在65℃下干燥粉末以除去溶液。

步骤3:退火步骤:将自步骤2获得的粉末在干燥空气下在250℃下加热1小时。这产生了涂覆的阴极材料。

技术效果:阴极活性材料上的涂层含有锂、氧、锆、磷或其组合。这些涂层中的某些可以防止或延迟氧化反应,所述氧化反应被认为是电池性能退化的原因。


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