本申請涉及鋰電池，尤其涉及一種導(dǎo)電連接件、電池和用電裝置。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著鋰離子等二次電池技術(shù)的不斷發(fā)展，二次電池被廣泛應(yīng)用于水力、火力、風力和太陽能電站等儲能電源系統(tǒng)，以及電動工具、電動自行車、電動摩托車、電動汽車、軍事裝備、航空航天等多個領(lǐng)域。由于二次電池技術(shù)取得了極大的發(fā)展，因此，對其能量密度、循環(huán)性能和安全性能等也提出了更高的要求。

2、為了進一步保證用戶安全，提升用戶體驗感，對于如何提升二次電池的安全性能，已經(jīng)成為目前亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請是鑒于上述課題而進行的，其目的在于，提供一種導(dǎo)電連接件，能夠降低電池熱失控狀態(tài)下高壓起火的風險，安全實現(xiàn)電池內(nèi)的電芯單體與電芯單體和/或電池模組與電池模組的電連接，從而提升電池的安全性能。

2、為了達到上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N導(dǎo)電連接件、電池和用電裝置。

3、本申請的第一方面提供了一種導(dǎo)電連接件，包括導(dǎo)電基體以及絕緣層，所述導(dǎo)電基體包括連接主體、第一連接部和第二連接部，所述連接主體的兩端分別連接所述第一連接部和所述第二連接部，所述絕緣層設(shè)置在所述連接主體的外周面上；所述絕緣層的材質(zhì)包括聚酰胺樹脂以及陶瓷填料。

4、由此，本申請中導(dǎo)電連接件包括導(dǎo)電基體以及絕緣層，其中，導(dǎo)電基體用于實現(xiàn)電池內(nèi)的電芯單體與電芯單體和/或電池模組與電池模組的電連接；絕緣層用于實現(xiàn)導(dǎo)電基體與周圍環(huán)境或相鄰導(dǎo)體間相互絕緣。

5、本申請通過將聚酰胺樹脂作為絕緣層的基料，利用聚酰胺樹脂的主鏈重復(fù)單元中含有極性酰胺基團，會和連接主體之間存在一個鏈金屬作用，從而提升聚酰胺樹脂與連接主體之間的結(jié)合力；同時聚酰胺樹脂具有優(yōu)異的電絕緣性能以及高耐溫性，能夠滿足室溫條件下對于絕緣層的絕緣電阻以及耐電壓的使用要求。通過將陶瓷填料作為聚酰胺樹脂的增強組分，利用陶瓷填料在高溫燒蝕時發(fā)生共晶反應(yīng)生成陶瓷晶體，進而能夠形成陶瓷保護層，提升高溫條件下絕緣層的絕緣性能和耐壓性能，降低電池熱失控狀態(tài)下高壓起火的風險，從而提高電池的安全性能。

6、在任意實施方式中，所述聚酰胺樹脂在所述絕緣層中的重量百分含量為30wt％-60wt％，可選為40wt％-55wt％。在此范圍內(nèi)有利于提高聚酰胺樹脂與連接主體的粘結(jié)力，提高使用壽命；并且有利于提高室溫條件下絕緣層的絕緣性能以及耐壓性能。

7、在任意實施方式中，所述陶瓷填料在所述絕緣層中的重量百分含量為25wt％-55wt％，可選為30wt％-45wt％。在此范圍內(nèi)有利于提高陶瓷填料在聚酰胺樹脂中的分散均一性，提升高溫條件下絕緣層的絕緣性能和耐壓性能，降低電池熱失控狀態(tài)下高壓起火的風險。

8、在任意實施方式中，所述陶瓷填料包括硅酸鹽、碳酸鹽、硼酸鹽、金屬氧化物、非金屬氧化物或者氫氧化物中的至少一種,可選為所述陶瓷填料包括氫氧化鎂、氧化鋁、氧化鈣、二氧化硅中的至少一種。在此范圍內(nèi)的陶瓷填料具有耐熱溫度高、密度小、燒失量低、絕緣性能好的優(yōu)點，能夠進一步提升高溫條件下絕緣層的絕緣性能和耐壓性能，降低電池熱失控狀態(tài)下高壓起火的風險。

9、在任意實施方式中，所述陶瓷填料的平均粒徑為2.5-30μm，可選為5-15μm。在此范圍內(nèi)有利于降低陶瓷填料的團聚現(xiàn)象以及降低陶瓷填料在聚酰胺樹脂中的沉降現(xiàn)象，能夠進一步提高陶瓷填料在聚酰胺樹脂中的分散均一性，提升高溫條件下絕緣層的絕緣性能和耐壓性能，降低電池熱失控狀態(tài)下高壓起火的風險。

10、在任意實施方式中，所述絕緣層的材質(zhì)還包括助熔劑。由此，助熔劑分散性好，與聚酰胺樹脂以及陶瓷填料的相容性好，并且其在高溫下能熔融成液相，將不溶于聚酰胺樹脂的陶瓷填料連接在一起形成連續(xù)、致密的陶瓷保護層，從而進一步提升高溫條件下絕緣層的絕緣性能和耐壓性能。

11、在任意實施方式中，所述助熔劑的熔點為600℃-800℃。在此范圍內(nèi)，在高溫燒蝕時助熔劑熔融成液相，滿足高溫條件下對于絕緣層的絕緣電阻以及耐電壓的使用要求。

12、在任意實施方式中，所述絕緣層的材質(zhì)還包括硅灰石。由此，硅灰石具有獨特的針狀結(jié)構(gòu)，其針狀結(jié)構(gòu)可以為陶瓷填料在高溫燒蝕時發(fā)生共晶反應(yīng)生成陶瓷晶體的過程中提供強度和框架的作用，進而提高陶瓷保護層的強度和致密性。

13、在任意實施方式中，所述硅灰石的長徑比為(5-12)：1，可選為(5-9)：1。在此范圍內(nèi)，有利于進一步提高陶瓷保護層的強度和致密性，能夠改善高溫燒蝕后陶瓷保護層的開裂現(xiàn)象。

14、在任意實施方式中，所述絕緣層的材質(zhì)還包括增韌劑。由此，增韌劑的加入能夠降低絕緣層的脆性，提高絕緣層的延展性。

15、在任意實施方式中，所述增韌劑包括乙烯-辛烯共聚物或者馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的至少一種。在此范圍內(nèi)的增韌劑,可以針對聚酰胺樹脂進行改性，降低絕緣層的脆性，提高絕緣層的延展性。

16、在任意實施方式中，所述導(dǎo)電基體的材質(zhì)包括導(dǎo)電金屬或者導(dǎo)電合金中的其中一種；可選地，所述導(dǎo)電基體包括銅、鋁或銅鋁復(fù)合材料中的其中一種。由此，銅、鋁或銅鋁復(fù)合材料不僅導(dǎo)電性能好，而且延展性能好，使導(dǎo)電連接件的中部即連接主體具有柔性結(jié)構(gòu)，因此能夠緩沖來自外部環(huán)境的應(yīng)力作用，進一步提高電池的安全性能。

17、本申請的第二方面還提供一種導(dǎo)電連接件的制備方法，包括如下步驟：

18、制備包括連接主體、第一連接部和第二連接部的導(dǎo)電基體；

19、將聚酰胺樹脂、陶瓷填料加入到雙螺桿擠出機中分散、熔融并在連接主體的外周面上擠出成型得到導(dǎo)電連接件。

20、由此，通過將聚酰胺樹脂和陶瓷填料采用雙螺桿擠出機分散、熔融并擠出加工的成型方式，能夠使陶瓷填料在聚酰胺樹脂中分散均一，使得陶瓷填料經(jīng)高溫燒蝕后能夠得到致密的陶瓷保護層，從而提升高溫條件下絕緣層的絕緣性能和耐壓性能。

21、在任意實施方式中，所述雙螺桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為300-450rpm。在此范圍內(nèi)，有利于陶瓷填料在聚酰胺樹脂中的分散均一性。

22、本申請的第三方面提供一種電池，包括本申請第一方面的導(dǎo)電連接件或根據(jù)本申請第二方面的方法制備的導(dǎo)電連接件。

23、本申請的第四方面提供一種用電裝置，包括本申請第三方面的電池。

24、本申請?zhí)峁┝艘环N導(dǎo)電連接件，所述導(dǎo)電件包括導(dǎo)電基體以及絕緣層，所述絕緣層的材質(zhì)包括聚酰胺樹脂以及陶瓷填料；通過陶瓷填料在高溫燒蝕時形成陶瓷保護層，提升高溫條件下絕緣層的絕緣性能和耐壓性能，降低電池熱失控狀態(tài)下高壓起火的風險，從而提高電池的安全性能。因此，本申請包括上述導(dǎo)電連接件的電池具有顯著改善的安全性能。此外，本申請還包括所述電池的用電裝置，所述用電裝置也具有明顯改善的安全性能。

技術(shù)特征：

1.一種導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述導(dǎo)電連接件包括導(dǎo)電基體以及絕緣層，所述導(dǎo)電基體包括連接主體、第一連接部和第二連接部，所述連接主體的兩端分別連接所述第一連接部和所述第二連接部，所述絕緣層設(shè)置在所述連接主體的外周面上；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述聚酰胺樹脂在所述絕緣層中的重量百分含量為30wt％-60wt％；可選為40wt％-55wt％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述陶瓷填料在所述絕緣層中的重量百分含量為25wt％-55wt％；可選為30wt％-45wt％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述陶瓷填料包括硅酸鹽、碳酸鹽、硼酸鹽、金屬氧化物、非金屬氧化物或者氫氧化物中的至少一種,可選為所述陶瓷填料包括氫氧化鎂、氧化鋁、氧化鈣、二氧化硅中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述陶瓷填料的平均粒徑為2.5-30μm，可選為5-15μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述絕緣層的材質(zhì)還包括助熔劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述助熔劑的熔點為600-800℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述絕緣層的材質(zhì)還包括硅灰石。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述硅灰石的長徑比為(5-12)：1，可選為(5-9)：1。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述絕緣層的材質(zhì)還包括增韌劑。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述增韌劑包括乙烯-辛烯共聚物或者馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的至少一種。

12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述導(dǎo)電基體的材質(zhì)包括導(dǎo)電金屬或者導(dǎo)電合金中的其中一種；可選為所述導(dǎo)電基體的材質(zhì)包括銅、鋁或銅鋁復(fù)合材料中的其中一種。

13.一種導(dǎo)電連接件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備方法，其特征在于，所述雙螺桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為300-450rpm。

15.一種電池，其特征在于，包括權(quán)利要求1-12中任一項所述的導(dǎo)電連接件或權(quán)利要求13或14所述的制備方法制得的導(dǎo)電連接件。

16.一種用電裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求15所述的電池。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N導(dǎo)電連接件、電池和用電裝置；所述導(dǎo)電連接件包括導(dǎo)電基體以及絕緣層，所述導(dǎo)電基體包括連接主體、第一連接部和第二連接部，所述連接主體的兩端分別連接所述第一連接部和所述第二連接部，所述絕緣層設(shè)置在所述連接主體的外周面上；所述絕緣層的材質(zhì)包括聚酰胺樹脂以及陶瓷填料。本申請的導(dǎo)電連接件能夠降低電池熱失控狀態(tài)下高壓起火的風險，從而提升電池的安全性能。

技術(shù)研發(fā)人員：劉磊,王峰,潘鑫,劉逸飛
受保護的技術(shù)使用者：寧德時代新能源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19