本申請涉及儲能，尤其涉及一種絕緣件、電芯及其制造方法和用電設備。

背景技術：

1、在二次電池中，內(nèi)部短路是起火等安全性問題最常見的來源，而其中短路時熱量產(chǎn)生最多、最容易起火爆炸的模式是正極箔材與負極接觸產(chǎn)生短路。目前為降低電芯短路的風險，通常在電芯內(nèi)粘貼絕緣件。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要提供一種絕緣件、電芯及其制造方法和用電設備，有利于絕緣件成型，便于生產(chǎn)。

2、本申請的實施例提供了一種絕緣件，絕緣件被配置為加熱至190℃，保持10分鐘熔融，絕緣件熔融后的粘度為1000cps至5000cps。粘度太小，絕緣件不易成型，粘度太大，絕緣材料的流動性差，不易從注膠件流出，生產(chǎn)難度大。本申請通過限制絕緣件熔融后的粘度為1000cps至5000cps，如此，有利于絕緣件成型，便于生產(chǎn)。

3、在以上一個或多個可選的實施方式中，絕緣件的拉伸強度p，p≥3mpa。絕緣件在使用時，不易被拉變形或斷裂，有利于絕緣。

4、在以上一個或多個可選的實施方式中，絕緣件的材料包括改性的聚丙烯、改性的聚乙烯、改性的乙烯系彈性體、改性的丙烯系彈性體、改性的苯乙烯系彈性體、改性的離聚物樹脂、改性的聚偏二氟乙烯、改性的偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、改性的聚甲基丙烯酸甲酯和改性的聚乙二醇中的一種或多種，有利于提升絕緣件的粘結力。

5、在以上一個或多個可選的實施方式中，改性的材料包括馬來酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐和環(huán)氧基團中的一種或多種，經(jīng)過改性的材料具備與金屬粘結能力，有利于提升絕緣件的粘結力。

6、在以上一個或多個可選的實施方式中，絕緣件包括無機填料，無機填料包括勃姆石、二氧化硅、碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、石英粉、鋁氫石、云母粉、鈦白粉和玻璃纖維中的一種或多種。

7、在以上一個或多個可選的實施方式中，基于絕緣件的總質量，無機填料的質量占比為5％～10％。增加絕緣件硬度，改善在粘貼過程中絕緣件容易變形、缺失的情況，且減少絕緣件太硬，導致絕緣件容易開裂的情況發(fā)生，例如當絕緣件粘貼于電芯內(nèi)，電解液浸泡后，如果絕緣件太硬，容易出現(xiàn)開裂。

8、在以上一個或多個可選的實施方式中，絕緣件的厚度d，10μm≤d≤200μm。如此，可提升絕緣件的絕緣性能，且減小絕緣件占用的空間。

9、在以上一個或多個可選的實施方式中，絕緣件的厚度d，10μm≤d≤50μm，可提升絕緣件的絕緣性能，且進一步減小絕緣件占用的空間。

10、在以上一個或多個可選的實施方式中，絕緣件的熔點t，100℃≤t≤200℃，在使用過程中，絕緣件不易熔化、收縮，有利于發(fā)揮絕緣作用。

11、本申請的實施例提供了一種電芯，包括第一極片和上述任意一個實施例中的絕緣件。第一極片包括集流體和活性物質層，集流體包括沿第一方向設置的第一區(qū)段和第二區(qū)段，活性物質層設置在第一區(qū)段的表面，絕緣件至少設置在第二區(qū)段，第一方向為第一極片的長度方向或寬度方向，對第二區(qū)段進行絕緣和保護，降低毛刺刺穿隔離膜導致第二區(qū)段與第二極片接觸短路的風險。

12、在以上一個或多個可選的實施方式中，電芯包括電連接件，集流體包括第三區(qū)段，第三區(qū)段連接第二區(qū)段，電連接件設置在第三區(qū)段，絕緣件覆蓋部分電連接件，對電連接件進行絕緣和保護。

13、在以上一個或多個可選的實施方式中，沿第一方向，絕緣件與活性物質層重疊的寬度d1，0.1mm≤d1≤2mm。有利于避免提高絕緣可靠性。

14、在以上一個或多個可選的實施方式中，電連接件焊接連接第三區(qū)段，并形成焊接區(qū)域，絕緣件覆蓋焊接區(qū)域，對焊接區(qū)域進行絕緣和保護。

15、在以上一個或多個可選的實施方式中，電芯包括至少兩個絕緣件，沿第二方向，電連接件位于兩個絕緣件之間。第二方向為電芯的厚度方向。沿第一方向，絕緣件包括第一區(qū)域，沿第二方向，第一區(qū)域沿第一方向伸出第三區(qū)段。第一區(qū)域包括第一子區(qū)域，沿第二方向，第一子區(qū)域的投影與電連接件的投影相離。沿第二方向，相鄰的兩個絕緣件的第一子區(qū)域連接。通過兩個第一子區(qū)域連接，包覆電連接件沿第三方向的兩個側面，降低電連接件上的毛刺刺穿隔離膜的風險。

16、在以上一個或多個可選的實施方式中，沿第二方向，至少部分第二區(qū)段設置于兩個絕緣件之間。

17、在以上一個或多個可選的實施方式中，絕緣件與電連接件的粘接力f，f≥0.08n/mm，有利于降低絕緣件脫離導致第一極片和第二極片短路的風險。

18、在以上一個或多個可選的實施方式中，集流體包括高分子層和兩個金屬層，高分子層位于兩個金屬層之間，活性物質層設置在金屬層表面。

19、在以上一個或多個可選的實施方式中，第一極片包括底涂層，底涂層設置在第二區(qū)段，降低毛刺刺穿隔離膜導致第二區(qū)段與第二極片接觸短路的風險。沿第二方向，絕緣件連接底涂層和電連接件，進一步降低毛刺刺穿隔離膜的風險。

20、在以上一個或多個可選的實施方式中，沿第一方向，絕緣件與活性物質層具有間隙d2，0mm≤d2≤0.7mm。絕緣件與活性物質層不重疊，可避免增加電芯厚度，間隙超過0.7mm易由于間隙太大導致第一極片、底涂層、電連接件及絕緣件打折，造成安全風險。

21、在以上一個或多個可選的實施方式中，在85℃dmc溶液中浸泡粘接有所述絕緣件的所述第一極片24h后，絕緣件與電連接件的粘接力f≥0.06n/mm，有利于降低電芯使用過程中絕緣件由于電解液浸泡而脫離導致第一極片和第二極片短路的風險。

22、在以上一個或多個可選的實施方式中，絕緣件貼設于第二區(qū)段。貼設于指的是通過粘貼的方式將絕緣件設置在第二區(qū)段。

23、本申請的實施例提供了一種上述任意一個實施例的電芯的制造方法，絕緣件設于載體，包括如下步驟：通過涂布、冷壓形成所述第一極片；將所述絕緣件粘接于所述第二區(qū)段；分離所述載體和所述絕緣件。

24、在一種上述實施例的電芯的制造方法，步驟1和步驟2之間，還包括將兩個電連接件焊接在第三區(qū)段的兩側形成有焊接區(qū)域，絕緣件覆蓋焊接區(qū)域。

25、本申請的實施例提供了一種用電設備，包括上述任意一個實施例中的電芯。

技術特征：

1.一種絕緣件，其特征在于，所述絕緣件被配置為加熱至190℃，保持10分鐘熔融，所述絕緣件熔融后的粘度為1000cps至5000cps。

2.如權利要求1所述的絕緣件，其特征在于，所述絕緣件的拉伸強度p，p≥3mpa。

3.如權利要求1所述的絕緣件，其特征在于，所述絕緣件的材料包括改性的聚丙烯、改性的聚乙烯、改性的乙烯系彈性體、改性的丙烯系彈性體、改性的苯乙烯系彈性體、改性的離聚物樹脂、改性的聚偏二氟乙烯、改性的偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、改性的聚甲基丙烯酸甲酯和改性的聚乙二醇中的一種或多種。

4.如權利要求3所述的絕緣件，其特征在于，所述用來改性的材料包括馬來酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐和環(huán)氧基團中的一種或多種。

5.如權利要求1所述的絕緣件，其特征在于，所述絕緣件包括無機填料，所述無機填料包括勃姆石、二氧化硅、碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、石英粉、鋁氫石、云母粉、鈦白粉和玻璃纖維中的一種或多種。

6.如權利要求5所述的絕緣件，其特征在于，基于所述絕緣件的總質量，所述無機填料的質量占比為5％至10％。

7.如權利要求1所述的絕緣件，其特征在于，所述絕緣件的厚度d，10μm≤d≤200μm。

8.如權利要求7所述的絕緣件，其特征在于，所述絕緣件的厚度d，10μm≤d≤50μm。

9.如權利要求1所述的絕緣件，其特征在于，所述絕緣件的熔點t，100℃≤t≤200℃。

10.如權利要求1所述的絕緣件，其特征在于，所述粘度的測試方法為：取10-11g所述絕緣件，將所述絕緣件放入旋轉粘度計的鋁罐，所述旋轉粘度計設備的轉速調(diào)整至12rpm，將所述鋁罐放入加熱爐中并蓋上隔熱帽加熱至190℃，保持10分鐘，使用sc4-27型號轉子進行檢測。

11.一種電芯，其特征在于，包括第一極片和如權利要求1至10中任意一項所述的絕緣件；

12.如權利要求11所述的電芯，其特征在于，所述電芯包括電連接件，所述集流體包括第三區(qū)段，所述第三區(qū)段連接所述第二區(qū)段，所述電連接件設置在所述第三區(qū)段，所述絕緣件覆蓋部分所述電連接件。

13.如權利要求12所述的電芯，其特征在于，沿所述第一方向，所述絕緣件與所述活性物質層重疊的寬度d1，0.1mm≤d1≤2mm。

14.如權利要求12所述的電芯，其特征在于，所述電連接件焊接連接所述第三區(qū)段，并形成焊接區(qū)域，所述絕緣件覆蓋所述焊接區(qū)域。

15.如權利要求14所述的電芯，其特征在于，所述電芯包括至少兩個所述絕緣件，沿第二方向，所述電連接件位于兩個所述絕緣件之間，所述第二方向為所述電芯的厚度方向；

16.如權利要求15所述的電芯，其特征在于，沿所述第二方向，至少部分所述第二區(qū)段設置于兩個所述絕緣件之間。

17.如權利要求12所述的電芯，其特征在于，所述絕緣件與所述電連接件的粘接力f，f≥0.08n/mm。

18.如權利要求12所述的電芯，其特征在于，所述集流體包括高分子層和兩個金屬層，所述高分子層位于兩個所述金屬層之間，所述活性物質層設置在所述金屬層表面。

19.如權利要求12所述的電芯，其特征在于，所述第一極片包括底涂層，所述底涂層設置在第二區(qū)段，沿第二方向，所述絕緣件連接所述底涂層和所述電連接件，所述第二方向為所述電芯的厚度方向。

20.如權利要求11所述的電芯，其特征在于，沿所述第一方向，所述絕緣件與所述活性物質層具有間隙d2，0mm≤d2≤0.7mm。

21.如權利要求12所述的電芯，其特征在于，在85℃dmc溶液中浸泡粘接有所述絕緣件的所述第一極片24h后，所述絕緣件與所述電連接件的粘接力f≥0.06n/mm。

22.如權利要求12所述的電芯，其特征在于，所述絕緣件貼設于所述第二區(qū)段。

23.一種如權利要求11至22任意一項所述電芯的制造方法，所述絕緣件設于載體，其特征在于，包括如下步驟：

24.如權利要求23所述電芯的制造方法，其特征在于，所述步驟1和所述步驟2之間包括如下步驟：將兩個所述電連接件焊接在所述第三區(qū)段的兩側形成有所述焊接區(qū)域，所述絕緣件覆蓋所述焊接區(qū)域。

25.一種用電設備，其特征在于，包括如權利要求11至22任意一個所述的電芯。

技術總結
本申請公開一種絕緣件、電芯及其制造方法和用電設備，絕緣件被配置為加熱至190℃，保持10分鐘熔融，絕緣件熔融后的粘度為1000cps至5000cps。粘度太小，絕緣件不易成型，粘度太大，絕緣材料的流動性差，不易從注膠件流出，生產(chǎn)難度大。本申請通過限制絕緣件熔融后的粘度為1000cps至5000cps，如此，有利于絕緣件成型，便于生產(chǎn)。

技術研發(fā)人員：李方方,郭培培
受保護的技術使用者：寧德新能源科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6