本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电芯及动力电池。
背景技术：
随着电动汽车的普及，锂离子动力电池的需求量在不断提升，锂离子电芯生产过程中的自动化程度也越来越高。在锂离子电芯的自动化生产过程中，生产锂离子电芯的生产设备的机械臂撞伤锂离子电芯的情况难以避免，尤其是在新产线刚刚投入使用的时候，锂离子电芯被生产设备撞伤的风险极高。
被撞伤的锂离子电芯由于极片受损，存在很高的内短路风险。但是由于锂离子电芯被撞伤后并没有明显的形态变化，因此很难在生产过程中被生产人员筛选出来，这就导致被撞伤的锂离子电芯直接流转到后续工序并最终被生产成成品电芯。利用该存在问题的成品电芯制成的锂离子动力电池，在后续使用过程中很容易发生短路，从而给锂离子动力电池的安全使用带来了极高的风险。
技术实现要素：
本实用新型的一个目的在于提供一种锂离子电芯，该锂离子电芯的被撞受损后的外观识别性很高，能够有效地降低受损电芯进入后续工序的概率。
本实用新型的另一个目的在于提供一种动力电池，该动力电池的使用安全性高。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种锂离子电芯，包括：
电芯本体，所述电芯本体包括层叠并卷绕或者叠片设置的正极极片、隔膜和负极极片；
压敏薄膜，所述电芯本体的外表面上的至少部分包裹有所述压敏薄膜，所述压敏薄膜被配置为受到挤压时能够发生变色，所述变色包括所述压敏薄膜颜色的三要素中的色调、明度和饱和度中的至少一个发生变化。
作为优选，所述压敏薄膜包括薄膜本体和设置在所述薄膜本体上的易碎凸起，所述薄膜本体包裹在所述电芯本体的外表面上，所述易碎凸起被配置为受到挤压时能够破裂并释放内部的颜色体。
作为优选，所述薄膜本体的层数为一层，所述易碎凸起设置在所述薄膜本体的受压面上。
作为优选，所述薄膜本体的层数为多层，所述易碎凸起设置在相邻两层所述薄膜本体之间。
作为优选，所述薄膜本体上设置有背胶层，所述薄膜本体粘贴在所述电芯本体上。
作为优选，所述薄膜本体的厚度为1μm-1000μm。
作为优选，所述易碎凸起的数量为多个，多个所述易碎凸起间隔设置在所述薄膜本体上。
作为优选，多个所述易碎凸起占所述薄膜本体的面积百分比为20％-95％。
作为优选，所述易碎凸起的高度为0.1μm-100μm。
一种动力电池，包括上述的锂离子电芯。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供了一种锂离子电芯，该锂离子电芯包括电芯本体和压敏薄膜，通过在电芯本体的外表面上包裹压敏薄膜，利用压敏薄膜在受到挤压时能够发生变色的特性，从而使锂离子电芯在受到撞击受损时能够发生变色，进而提高了受损锂离子电芯的识别率，降低了受损的锂离子电芯进入后续工序的风险，提高了动力电池的使用安全性能。
附图说明
图1是本实用新型所提供的锂离子电芯的结构示意图；
图2是本实用新型所提供的压敏薄膜的结构示意图一；
图3是本实用新型所提供的压敏薄膜的结构示意图二。
图中：
100、锂离子电芯；
1、电芯本体；101、正极耳；102、负极耳；
2、压敏薄膜；201、薄膜本体；202、易碎凸起。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例一
本实施例提供了一种锂离子电芯100，该锂离子电芯100是动力电池最重要的组成部分。如图1所示，该锂离子电芯100包括电芯本体1和压敏薄膜2。其中，电芯本体1包括层叠并卷绕或者叠片设置的正极极片、隔膜和负极极片。压敏薄膜2包裹在电芯本体1的外表面的至少部分上，且压敏薄膜2被配置为受到挤压时能够发生变色，颜色具有色调、明度和饱和度三要素，当三要素中的至少一个发生变化时，即代表压敏薄膜2发生变色，体现在视觉上可以为之前的颜色变深、之前的颜色变浅或者直接变成不同的颜色。在本实施例中，通过在电芯本体1的外表面上包裹压敏薄膜2，利用压敏薄膜2在受到挤压时能够发生变色的特性，从而使锂离子电芯100在受到撞击受损时撞击位置能够发生变色，进而提高了受损锂离子电芯100的识别率，降低了免受损的锂离子电芯100进入后续工序的风险，提高了动力电池的使用安全性能。此外，在电芯本体1上包裹压敏薄膜2的方法成本低廉，设备改造成本低，且对电芯本体1的性能无影响。
压敏薄膜2在电芯本体1上包覆方式可以为半包裹、全包裹或者间歇包裹。其中，在半包裹或者全包裹时，压敏薄膜2均为一整块，区别仅在于在半包裹时压敏薄膜2的包裹面积小于全包裹时压敏薄膜2的包裹面积。当电芯本体1为半包裹时，电芯本体1未被包裹的部分的宽度可为1-100mm。而当电芯本体1为间歇包裹时，压敏薄膜2为多条压敏薄膜条，多条压敏薄膜条间隔包裹在电芯本体1上。相较于全包裹，半包裹和间歇包裹所使用的压敏薄膜2的面积较小，但是在卷绕时需要确保压敏薄膜2贴附在锂离子电芯100易碰撞、易受损的部位。进一步地，压敏薄膜2可以在电芯本体1卷绕完成后裹在电芯本体1表面上，或者在电芯本体1完成整形后裹在电芯本体1表面。
具体地，压敏薄膜2包括薄膜本体201和设置在薄膜本体201上的易碎凸起202，薄膜本体201包裹在电芯本体1的外表面上，易碎凸起202被配置为受到挤压时能够破裂并释放内部的颜色体。在本实施例中，如图2所示，薄膜本体201的层数可以为一层，且易碎凸起202设置在薄膜本体201的受压面上。当锂离子电芯100受到碰撞时，压力直接作用在易碎凸起202上，易碎凸起202发生破碎，并释放出内部的颜色体，通过锂离子电芯100上的颜色变化可判断出锂离子电芯100受到碰撞且能够判断出被碰撞的部位。
进一步地，为了提高薄膜本体201与电芯本体1的连接强度，避免薄膜本体201相对于电芯本体1发生移位或者脱落，在薄膜本体201上与受压面相对的表面上设置有背胶层，通过利用背胶层将薄膜本体201粘贴在电芯本体1上。为了兼顾锂离子电芯100的体积小以及压敏薄膜2的强度满足要求，在本实施例中，薄膜本体201的厚度为1μm-1000μm。可选地，压敏薄膜2厚度为10μm-500μm，进一步可选地，压敏薄膜2厚度为20μm-100μm。薄膜本体201的材料为透明材质，且不与动力电池内的电解液发生反应，具体地，薄膜本体201材质可以是pet、pp、pe、pvdf、ptfe、偏氟乙烯-六氟丙烯聚合物、苯乙烯-丁二烯聚合物等。
易碎凸起202为内部带有颜色体的软质易碎体，其可以是团聚的pvdf、pp或者pe。易碎凸起202的数量为多个，多个易碎凸起202间隔设置在薄膜本体201上，易碎凸起202占薄膜本体201的面积百分比为20％-95％。需要注意的是，当易碎凸起202占薄膜本体201上的面积百分比较少时，需要将易碎凸起202设置在锂离子电芯100易碰撞、易受损的部位。可选地，易碎凸起202的高度为0.1μm-100μm。易碎凸起202呈颗粒状，其颗粒形状可以为三角型、方形、圆形、椭圆形或者其他多边形等规则形状，或者雪花、水滴、花瓣等不规则图形。易碎凸起202的颗粒尺寸在0.1μm-50μm。多个易碎凸起202的形状和尺寸可以相同，也可以不同，具体的选择和组合根据需求确定。
以下对锂离子电芯100的制作工程进行介绍：
首先，以石墨作为负极活性材料，以炭黑作为导电剂，以丁苯橡胶(sbr)作为粘结剂，以羧甲基纤维素钠(cmc)作为分散剂(原料质量比为：96:1:2:1)，以水作为溶剂，将上述原料搅拌混合均匀形成负极浆料。将混合好的负极浆料均匀地涂敷在厚度为6μm的铜箔表面，并烘干、辊压、模切得到负极极片。裁切负极极片形成负极耳102。
以ncm523材料为正极材料，以炭黑以及cnt作为导电剂，以pvdf作为粘结剂(原料质量比为96:2:1:1)，以nmp作为溶剂，将上述原料搅拌混合均匀形成正极浆料。将混合好的正极浆料均匀地涂敷在厚度为12μm的铝箔表面，并烘干、辊压、模切得到正极极片。裁切正极极片形成正极耳101。
然后，将正极极片、隔膜、负极极片通过卷绕的方法制成电芯本体1，并在卷绕后在电芯本体1上的表面裹上一层具有单层薄膜本体201的压敏薄膜2。
最后，包裹有压敏薄膜2的电芯本体1再通过热压整形、装配、注液、化成等工序完成锂离子电芯100的制作。
本实施例还提供了一种动力电池，该动力电池包括上述锂离子电芯100和电池外壳，锂离子电芯100设置在电池外壳内。通过采用上述锂离子电芯100，该动力电池的安全性能高，发生短路的概率低。
实施例二
本实施例公开了锂离子电芯100，该锂离子电芯100与实施例一中的锂离子电芯100结构大致相同，区别仅在于压敏薄膜2的结构。在本实施例中，压敏薄膜2为多层结构，其包括至少两层薄膜本体201和易碎凸起202，易碎凸起202设置在相邻两层薄膜本体201之间。
在本实施例中，以具有两层薄膜本体201为例进行介绍。如图3所示，该压敏薄膜2包括两层薄膜本体201，多个易碎凸起202设置在两层薄膜本体201之间，并且背胶层设置在与电芯本体1抵接的那一层薄膜本体201的表面上。薄膜本体201和易碎凸起202的材料、大小和形状与实施例一没有区别，在此不再赘述。当锂离子电芯100受到外力碰撞时，压力直接作用在最外侧的薄膜本体201上，两侧薄膜本体201之间的易碎凸起202破碎，并释放出内部的颜色体。由于薄膜本体201为透明材质，因此颜色体的颜色能够透过最外侧的薄膜本体201，生产人员或者生产设备视觉系统通过锂离子电芯100上的颜色变化可判断出锂离子电芯100受到碰撞且能够判断出被碰撞的部位。
以下对锂离子电芯100的制作工程进行介绍：
首先，以石墨作为负极活性材料，以炭黑作为导电剂，以丁苯橡胶(sbr)作为粘结剂，以羧甲基纤维素钠(cmc)作为分散剂(原料质量比为：97:1:0.7.5:0.8)，以水作为溶剂，将上述原料搅拌混合均匀形成负极浆料。将混合好的负极浆料均匀地涂敷在厚度为6μm的铜箔表面，并烘干、辊压、模切得到负极极片。裁切负极极片形成负极耳102。
以ncm523材料为正极材料，以炭黑以及cnt作为导电剂，以pvdf作为粘结剂(原料质量比为97.5:1:0.5:1)，以nmp作为溶剂，将上述原料搅拌混合均匀形成正极浆料。将混合好的正极浆料均匀地涂敷在厚度为12μm的铝箔表面，并烘干、辊压、模切得到正极极片。裁切正极极片形成正极耳101。
然后，将正极极片、隔膜、负极极片通过卷绕的方法制成电芯本体1，并在电芯热整形后再电芯本体1表面裹上一层具有双层薄膜本体201的压敏薄膜2。
最后，将裹有压敏薄膜2的电芯本体1再通过装配、注液、化成等工序完成电芯制作。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
技术特征：
1.一种锂离子电芯，其特征在于，包括：
电芯本体(1)，所述电芯本体(1)包括层叠并卷绕或者叠片设置的正极极片、隔膜和负极极片；
压敏薄膜(2)，所述电芯本体(1)的外表面上的至少部分包裹有所述压敏薄膜(2)，所述压敏薄膜(2)被配置为受到挤压时能够发生变色，所述变色包括所述压敏薄膜(2)颜色的三要素中的色调、明度和饱和度中的至少一个发生变化。
2.根据权利要求1所述的锂离子电芯，其特征在于，
所述压敏薄膜(2)包括薄膜本体(201)和设置在所述薄膜本体(201)上的易碎凸起(202)，所述薄膜本体(201)包裹在所述电芯本体(1)的外表面上，所述易碎凸起(202)被配置为受到挤压时能够破裂并释放内部的颜色体。
3.根据权利要求2所述的锂离子电芯，其特征在于，
所述薄膜本体(201)的层数为一层，所述易碎凸起(202)设置在所述薄膜本体(201)的受压面上。
4.根据权利要求2所述的锂离子电芯，其特征在于，
所述薄膜本体(201)的层数为多层，所述易碎凸起(202)设置在相邻两层所述薄膜本体(201)之间。
5.根据权利要求2所述的锂离子电芯，其特征在于，
所述薄膜本体(201)上设置有背胶层，所述薄膜本体(201)粘贴在所述电芯本体(1)上。
6.根据权利要求2所述的锂离子电芯，其特征在于，
所述薄膜本体(201)的厚度为1μm-1000μm。
7.根据权利要求2所述的锂离子电芯，其特征在于，
所述易碎凸起(202)的数量为多个，多个所述易碎凸起(202)间隔设置在所述薄膜本体(201)上。
8.根据权利要求2所述的锂离子电芯，其特征在于，
所述易碎凸起(202)占所述薄膜本体(201)的面积百分比为20％-95％。
9.根据权利要求2所述的锂离子电芯，其特征在于，
所述易碎凸起(202)的高度为0.1μm-100μm。
10.一种动力电池，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的锂离子电芯(100)。
技术总结
本实用新型公开了一种锂离子电芯及动力电池，属于动力电池技术领域。本实用新型所提供的锂离子电芯包括电芯本体和压敏薄膜，电芯本体包括层叠并卷绕设置的正极极片、隔膜和负极极片，电芯本体的外表面上的至少部分包裹有压敏薄膜，压敏薄膜被配置为受到挤压时能够发生变色。该锂离子电芯通过在电芯本体的外表面上包裹压敏薄膜，利用压敏薄膜在受到挤压时能够发生变色的特性，从而使锂离子电芯在受到撞击受损时能够发生变色，进而提高了受损锂离子电芯的识别率，降低了受损的锂离子电芯进入后续工序的风险，提高了动力电池的使用安全性能。
技术研发人员：王汭;於洪将;邹武元;姜斌;杨月球
受保护的技术使用者：江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司;东莞塔菲尔新能源科技有限公司;深圳塔菲尔新能源科技有限公司
技术研发日：.07.19
技术公布日：.02.21
