CN104953170A - 一种改善电池外部针刺安全性的结构 - Google Patents

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杨智宁
穆鑫
赵洪量
王浩然
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Abstract

本发明提出一种改善电池外部针刺安全性的结构，包括电池，所述电池具有正极极柱和负极外壳，所述负极外壳外面包裹有绝缘层，所述绝缘层外面包裹有导电外壳，所述导电外壳与所述正极极柱电连接，所述导电外壳与所述负极外壳之间由所述绝缘层绝缘。本发明结构简单，成本低廉；在针刺过程中，与正极极柱相连的导电外壳与针、负极外壳形成一个导电回路，可以有效地导出电流和热，从而改善电池的针刺安全性。本发明提出的是一种外结构改性方法，可以结合到电池模块中予以实现应用，对电池的电化学性能不会带来影响，是一种行之有效的方法。

Description

一种改善电池外部针刺安全性的结构
技术领域
本发明涉及电池安全技术领域，具体是一种改善电池外部针刺安全性的结构。
背景技术
锂离子电池作为电动车的车载电源，发展程度逐年增加。安全性作为锂离子电池能否广泛应用于电动车的一个首要因素，至关重要。电池的安全性不仅取决于电池内部的电化学体系的安全稳定性(正极、负极、隔膜、电解液)，同时电池的结构设计、工艺控制均对电池安全性有很大的影响。
圆柱型锂离子电池由于其出众的能量密度而逐渐在电动车领域得到尝试、应用，但能量密度的提高会带来安全性的下降，因此如何改善高容量圆柱型电池的安全性是当前的一个主要问题，尤其是针刺安全性的改进尤为突出。
目前，对安全性的改进更多的是从电解液和陶瓷隔膜的角度出发，但功能型电解液的应用伴随着电池电化学性能的下降，是以牺牲性能为前提的，可取性不强；陶瓷隔膜目前还处于发展中，如何降低对动态内阻的影响仍在探讨中。
发明内容
本发明提出一种改善电池外部针刺安全性的结构，解决了现有技术中电池针刺安全性差、解决方案不完善的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种改善电池外部针刺安全性的结构，包括电池，所述电池具有正极极柱和负极外壳，所述负极外壳外面包裹有绝缘层，所述绝缘层外面包裹有导电外壳，所述导电外壳与所述正极极柱电连接，所述导电外壳与所述负极外壳之间由所述绝缘层绝缘。
进一步地，所述绝缘层为绝缘棉层。
进一步地，所述绝缘层的厚度在0.2mm-0.5mm。
进一步地，所述导电外壳为铝外壳或铜外壳。
进一步地，所述导电外壳的厚度在0.1mm-0.25mm。
进一步地，所述导电外壳与所述正极极柱通过电阻焊或激光焊焊接在一起。
进一步地，所述电池为圆柱形电池。
进一步地，所述绝缘层包裹在所述电池的侧面上。
进一步地，所述导电外壳包裹在所述电池的侧面并延伸至所述正极极柱处。
本发明的有益效果为：
本发明结构简单，成本低廉；在针刺过程中，与正极极柱相连的导电外壳与针、负极外壳形成一个导电回路，可以有效地导出电流和热，从而改善电池的针刺安全性。本发明提出的是一种外结构改性方法，可以结合到电池模块中予以实现应用，对电池的电化学性能不会带来影响，是一种行之有效的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例的结构示意图；
图2为图1的仰视结构示意图；
图3为图1中实施例的针刺示意图。
图中：
1、正极极柱；2、负极外壳；3、绝缘层；4、导电外壳；5、针。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2所示，本实施例中的改善电池外部针刺安全性的结构，包括电池，该电池具有正极极柱1和负极外壳2，本实施例中，电池为圆柱形电池。
负极外壳2外面包裹有绝缘层3，本实施例中，绝缘层3包裹在电池的侧面上，绝缘层3采用绝缘棉层，厚度为0.3mm，实际应用中也可以采用其他具有绝缘性的材料，厚度在0.2mm-0.5mm都可以。
绝缘层3外面包裹有导电外壳4，导电外壳4与正极极柱1电连接，导电外壳4与正极极柱1通过电阻焊焊接在一起，也可以通过激光焊等其他方式焊接在一起。导电外壳4与负极外壳2之间由绝缘层3绝缘。本实施例中，导电外壳4包裹在电池的侧面并延伸至正极极柱1处，这里导电外壳4采用铝外壳，厚度为0.2mm；实际应用中也可以采用铜外壳等其他具有导电性的外壳，厚度在0.1mm-0.25mm都可以。
如图3所示，为本实施例针刺示意图，当有针5刺入时，绝缘层3和导电外壳4可以对电池起到一定的保护作用。更主要的是，针5刺入之后，正极极柱1、导电外壳4、针5、负极外壳2形成一个导电回路，可以有效地导出电流和热，从而改善电池的针刺安全性。本实施例提出的是一种外结构改性方法，可以结合到电池模块中予以实现应用，对电池的电化学性能不会带来影响，是一种行之有效的方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种改善电池外部针刺安全性的结构，其特征在于，包括电池，所述电池具有正极极柱和负极外壳，所述负极外壳外面包裹有绝缘层，所述绝缘层外面包裹有导电外壳，所述导电外壳与所述正极极柱电连接，所述导电外壳与所述负极外壳之间由所述绝缘层绝缘。
2.如权利要求1所述的一种改善电池外部针刺安全性的结构，其特征在于，所述绝缘层为绝缘棉层。
3.如权利要求1所述的一种改善电池外部针刺安全性的结构，其特征在于，所述绝缘层的厚度在0.2mm-0.5mm。
4.如权利要求1所述的一种改善电池外部针刺安全性的结构，其特征在于，所述导电外壳为铝外壳或铜外壳。
5.如权利要求1所述的一种改善电池外部针刺安全性的结构，其特征在于，所述导电外壳的厚度在0.1mm-0.25mm。
6.如权利要求1所述的一种改善电池外部针刺安全性的结构，其特征在于，所述导电外壳与所述正极极柱通过电阻焊或激光焊焊接在一起。
7.如权利要求1-6任意一项所述的一种改善电池外部针刺安全性的结构，其特征在于，所述电池为圆柱形电池。
8.如权利要求7所述的一种改善电池外部针刺安全性的结构，其特征在于，所述绝缘层包裹在所述电池的侧面上。
9.如权利要求8所述的一种改善电池外部针刺安全性的结构，其特征在于，所述导电外壳包裹在所述电池的侧面并延伸至所述正极极柱处。
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