专利情报 | 阳极粘合剂、隔膜、电池组充电系统、电芯电压修正方法

申请日：2018-07-18

公开(公告)日：2023-03-07

技术手段：根据本公开的一方面，锂二次电池包括：阴极；阳极；设置在阴极和阳极之间的隔膜；以及电解质，其中阳极包含粘合剂，所述粘合剂含有羧甲基纤维素(CMC)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)以及含磺酸酯官能团和胺基的多糖。

粘合剂包含10重量％或更少(但是除零之外)的CMC。粘合剂包含10重量％或更少(但是除零之外)的SBR。粘合剂包含10重量％或更少(但是除零之外)的CMC和SBR。多糖包含经多巴胺聚合的肝素。粘合剂包含20重量％或更少(但是除零之外)的经多巴胺聚合的肝素。粘合剂包含20重量％或更少(但是除零之外)的多糖。阳极包含石墨和硅。

实施例1：通过接枝聚合将多巴胺接枝到肝素上，以使多巴胺与肝素聚合。为了合成经多巴胺聚合的肝素，可以将1.0g蒸馏的肝素溶解于pH6的磷酸盐缓冲溶液(PBS100ml)中，然后进行搅拌。此后，可以将1.63g的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)和0.98g的N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)溶解于pH6的PBS溶液中，然后将其与溶解肝素的溶液混合。可以将0.5g的多巴胺溶液溶解于混合的溶液中，然后可以将溶解的溶液在室温下搅拌9小时。反应结束后，可以使用纤维素膜(MWCO＝12kDa)来用蒸馏水纯化混合的溶液，然后可以将纯化的溶液冷冻干燥，从而合成经多巴胺聚合的肝素。合成的经多巴胺聚合的:肝素聚合物可以表示为图1中所示的化学式。

图1：经多巴胺聚合的肝素

技术效果：提供一种锂二次电池，其能够通过在含硅的阳极中使用含有经多巴胺聚合的肝素的粘合剂来改进输出特性、寿命特性和电极粘附稳定性。

申请日：2019-12-11

公开(公告)日：2023-03-21

技术问题：近年来随着电池的高容量化的要求，研究了分隔件的薄膜化，但分隔件的厚度变薄时，在电池的异常放热时难以表现出隔断功能，难以抑制电池的进一步放热。

技术手段：非水电解质二次电池具备正极、负极、以及在前述正极与前述负极之间夹持的分隔件，前述分隔件具有：多孔基材；第一填料层，其包含磷酸盐颗粒作为主成分，且配置在前述基材的一面侧；以及第二填料层，其包含选自由芳香族聚酰胺、芳香族聚酰亚胺和芳香族聚酰胺酰亚胺组成的组中的1种以上化合物，且配置在前述基材与前述第一填料层之间或者前述第一填料层的与前述基材侧相反的一侧，前述磷酸盐颗粒的BET比表面积为5m2/g以上且100m2/g以下，前述第二填料层中的前述化合物的含量为15质量％以上。

实施例1：分隔件的制作：按照下述步骤，制作具有由包含磷酸盐颗粒的第一填料层/聚乙烯制的多孔基材/包含芳香族聚酰胺的第二填料层构成的3层结构的分隔件。

(1)第一浆料的制备：将BET比表面积为6.5m2/g、D10为0.49μm、D50为0.72μm、D90为1.01μm的磷酸锂颗粒(Li3PO4)与聚N-乙烯基乙酰胺以92:8的质量比进行混合，添加N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，制备固体成分浓度为15质量％的第一浆料。

(2)第二浆料的制备：将N-甲基-2-吡咯烷酮与氯化钙以94.2:5.8的重量比进行混合，升温至约80℃，使氯化钙完全溶解。并且，使该溶液恢复至室温，采取2200g后，添加对苯二胺(PPD)0.6mol而使其完全溶解。在将该溶液保持至约20℃的状态下，一点点地添加对苯二甲酸二酰氯(TPC)0.6mol。其后，在将溶液保持至约20℃的状态下熟化1小时，制成聚合液。接着，将该聚合液100g与溶解有5.8质量％氯化钙的NMP溶液进行混合，得到作为芳香族聚酰胺的对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)的浓度为2质量％的溶液。在上述溶液中，将作为陶瓷粉末的氧化铝以相对于芳香族聚酰胺50质量份达到100质量％的方式进行混合，制备第二浆料。

(3)第二填料层的形成：在厚度为12μm的单层的聚乙烯制多孔基材的一面，通过狭缝方式以干燥后的层厚度达到2μm的方式涂布第二浆料，在温度为25℃、相对湿度为70％的气氛下放置1小时，使芳香族聚酰胺析出后，通过水洗来去除NMP、氯化钙，以60℃使其干燥5分钟，由此形成第二填料层。

(4)第一填料层的形成：在第二填料层上，利用线棒以干燥后的层厚度达到2μm的方式涂布第一浆料，使涂膜以60℃干燥5分钟，由此形成第一填料层。

技术效果：本申请所述的非水电解质二次电池中，因短路等而导致电池异常放热时，第一填料层所含的磷酸盐颗粒以热作为加速因子而发生熔融、缩聚，填埋多孔基材的孔隙或第二填料层的孔隙，提高分隔件的隔断功能。此外，包含规定量的选自由芳香族聚酰胺、芳香族聚酰亚胺和芳香族聚酰胺酰亚胺组成的组中的1种以上化合物的第二填料层具有高耐热性，因此，通过在多孔基材与第一填料层之间或者第一填料层的与基材侧相反的一侧配置第二填料层，从而该第二填料层成为在异常放热时抑制多孔基材的变形、收缩的支承部件，异常放热时的分隔件的隔断功能得以维持。尤其是，第二填料层配置在多孔基材与第一填料层之间时，会成为直接支承多孔基材的结构，因此，能够更有效地抑制异常放热时的多孔基材的变形、收缩。由此，在异常放热时，例如正负极间的锂离子的移动被分隔件迅速阻断，充分抑制短路时的放热反应，电池的进一步放热受到抑制。

申请日：2017-10-16

公开(公告)日：2023-03-28

技术问题：随着电能储存技术的发展，安装在行驶装置中的电池组的类型已经逐渐多样化。然而，为了将新电池组应用于现有无线装置，需要显著地修改无线装置的相关部件和/或充电装置。具体地，在使用铅酸电池组的无线装置中，需要显著修改无线装置以用锂离子电池组替换现有铅酸电池组。

技术手段：本发明提供的电池组充电系统包括：充电装置，被构造为从电池组接收第一信号并基于第一信号来确定电池组的充电状况；电池组，被构造为基于电池组的充电状态来产生第一信号并将第一信号传输至充电装置；以及控制器，被构造为从充电装置接收第二信号并将第二信号传输至电池组。

电池组可以通过脉冲宽度调制(PWM)方法基于电池组的充电状态来产生第一信号。

电池组可以在电池组处于完全充电状态时基于第一波形来产生第一信号，并且在电池组处于不可充电状态时基于第二波形来产生第一信号，第二波形与第一波形不同。

当电池组处于第一充电状态时，电池组可以基于第三波形来产生第一信号，当电池组处于第二充电状态时，电池组可以基于第四波形来产生第一信号，第四波形与第三波形不同。第一充电状态可以是电池组可用第一电流充电的状态，第二充电状态可以是电池组可用第二电流充电的状态，第二电流可以大于或者等于第一电流。

控制器可以设置在车辆中，电池组可以设置在车辆中并且还被构造为向车辆供应电能，充电装置可以与车辆分开地设置。控制器可以根据控制器区域网络(CAN)通信协议来转换从充电装置接收的第二信号，并将转换的第二信号传输至电池组。

车辆可以包括将充电装置电连接至车辆的充电端口，充电端口可以包括将电池组电连接至充电装置的第一端口和将控制器电连接至充电装置的第二端口。

电池组可以通过第一端口将第一信号传输至充电装置，控制器可以通过第二端口从充电装置接收第二信号。第二信号可以包括关于充电装置的一个或者更多个状态的信息。

技术效果：在使用现有铅酸电池组的系统中，可以实现能够使用锂离子电池组而无需显著修改无线装置的相关部件和/或充电装置的电池组充电系统。

此外，可以实现包括充电装置的状态信息的信号可由无线装置的控制器和电池组两者共用的电池组充电系统。

申请日：2018-10-16

公开(公告)日：2023-03-31

技术问题：在电池管理系统中，电池模组与电池模组之间连接方式可以为主从连接方式，称为主从模组。主从模组通常采用为一主带一从的方式，主控制板位于主模组上，从模组无控制板。主从模组之间通过跨模组连接件和级联线束连接。由于跨模组连接件存在一定阻抗，因此在大电流流过时，跨模组连接件上会产生压降。

在主从连接方式下，从模组中与跨模组连接件连接的电芯为跨模组电芯。当对跨模组电芯采样时，一般将跨模组连接件与跨模组电芯作为一个整体。此时，跨模组电芯的采样电压会受到跨模组连接件影响，造成电池包在充电时电压虚大，放电时电压虚小。

由于跨模组连接件压降的存在，会影响跨模组电芯的电压采样，从而导致跨模组电芯剩余电量(State of Charge，SOC)的计算不精准，进而导致与跨模组电芯SOC相关的其他问题，因此需要对受跨模组连接件影响的电芯的采样电压进行修正。

技术手段：本发明提供了一种电芯电压修正方法，该方法包括：基于获取的主从模组的第一电流、第一电流下主从模组中每个电芯的第一电压、主从模组的第二电流和第二电流下主从模组中每个电芯的第二电压，计算主从模组中跨模组连接件的修正电阻值；

根据修正电阻值和采集的主从模组的当前电流，计算跨模组连接件的当前补偿压差；

获取当前电流下主从模组中受跨模组连接件影响的跨模组电芯的当前采样电压，并基于当前补偿压差修正当前采样电压，得到跨模组电芯的当前修正电压；

其中，第一电流和第二电流满足预设的触发条件，触发条件为第一电流与第二电流之间的电流差值满足预设阈值，且第二电流在预设时间段内稳定。

另一方面，提供一种电芯电压修正装置，该装置包括：电阻计算模块，用于基于获取的主从模组的第一电流、第一电流下主从模组中每个电芯的第一电压、主从模组的第二电流和第二电流下主从模组中每个电芯的第二电压，计算主从模组中跨模组连接件的修正电阻值；

补偿压差计算模块，用于根据修正电阻值和采集的主从模组的当前电流，计算跨模组连接件的当前补偿压差；修正模块，用于获取当前电流下主从模组中受跨模组连接件影响的跨模组电芯的当前采样电压，并基于当前补偿压差修正当前采样电压，得到跨模组电芯的当前修正电压；

其中，第一电流和第二电流满足预设的触发条件，触发条件为第二电流与第一电流之间的电流差值满足预设阈值，且第二电流在预设时间段内稳定。

本发明的再一方面，提供一种电芯电压修正设备，该设备包括：存储器，用于存储程序；处理器，用于运行存储器中存储的程序，以执行如本发明实施例提供的电芯电压修正方法。

技术效果：根据本发明实施例提供的电芯电压修正的方法、装置、设备和介质，通过利用满足预设触发条件的主从模组的第一电流和第二电流，以及第一电流下主从模组中每个电芯的第一电压和第二电流下每个电芯的第二电压，得到跨模组连接件的修正电阻值，并根据该修正电阻值实现对修正跨模组电芯采集电压的实时修正。