CN109411838A - 一种带自恢复保险丝过载电流过热保护的安全电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带自恢复保险丝过载电流过热保护的安全电池，包括电池壳体、阳极片、正极帽和PPTC自恢复保险丝，所述电池壳体的中间固定设置有阳极片，所述电池壳体的内侧以阳极片为圆心轴相互间隔的固定设置有多个阳极和阴极，所述阳极与阴极之间交错的固定设置有隔离膜，所述电池壳体的内侧靠近顶端的位置固定设置有卡块，所述卡块之间固定设置有绝缘片，所述绝缘片的上面固定设置有垫片，所述电池壳体的内部在卡块上面的部分卡接有卡套，所述卡套的内侧卡接有正极帽，所述正极帽的中间电性连接有PPTC自恢复保险丝，从而起到对电路的过流保护作用，既提高了电池的安全系数，又能在电池过载电流过热的情况下进行自恢复，便于推广使用。

Description

一种带自恢复保险丝过载电流过热保护的安全电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体为一种带自恢复保险丝过载电流过热保护的安全电池。

背景技术

电池发热是生活中常见的一种现象，经常出现在使用电池作为新能源汽车的电芯、电源的手机、笔记本电脑等无线家用电器中，由于电池在放电时电池内部会发生化学反应，产生大量的热能，导致电池温度升高，使我们用手触摸时会感觉到温度，这在大多数电池中属普遍现象。因电池鼓包、析锂短路，充放电过载等自燃和爆炸的事故时有发生，汽车和手机电池高安全需求：其危害性、或用户的担忧；会严重制约新能源的健康发展。锂电池的共性问题，析理同样是作为其化学特性存在的，这也是为什么静置的车辆、充电过程的车辆，很有可能是因为析理造成内短路、过充导致内短路等原因而发生着火事故。

现有的圆柱型电池一般采用陶瓷PTC热敏电阻元件和安全阀膜；PTC热敏电阻是典型具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度(居里温度)时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高，但他的功率极不稳定，功率衰退辐度极大，极易导致半年或几个月功率发生大幅度衰降的现象，安全阀为了保证锂电池的使用安全性，一般通过对外部电路的控制或者在蓄电池内部设有异常电流切断的安全装置。即使这样，在使用过程中也有可能其他原因引起蓄电池内压异常上升，这样，安全阀释放气体，以防止蓄电池破裂。因此是蓄电池的最后保护手段。其中，安全阀实际上是一次性非修复式的破裂膜，一旦进入工作状态，操作不可逆，使其停止工作，容易导致电池报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带自恢复保险丝过载电流过热保护的安全电池，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带自恢复保险丝过载电流过热保护的安全电池，包括电池壳体、阳极片、正极帽和PPTC自恢复保险丝，所述电池壳体的中间固定设置有阳极片，所述电池壳体的内侧以阳极片为圆心轴相互间隔的固定设置有多个阳极和阴极，所述阳极与阴极之间交错的固定设置有隔离膜，所述电池壳体的内侧靠近顶端的位置固定设置有卡块，所述卡块之间固定设置有绝缘片，所述绝缘片的上面固定设置有垫片，所述电池壳体的内部在卡块上面的部分卡接有卡套，所述卡套的内侧卡接有正极帽，所述正极帽的中间电性连接有PPTC自恢复保险丝。

优选的，所述PPTC自恢复保险丝串联连接在正极帽的内侧中间。

优选的，所述卡套与正极帽之间开设有安全通气孔。

优选的，所述PPTC自恢复保险丝具体为在里面均匀分布有导电粒子的聚合树脂。

优选的，所述卡套也具体为硬质绝缘材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过在电池的正极帽中间串联连接有PPTC自恢复保险丝，PPTC自恢复保险丝由聚合物树脂基体及分布在里面的导电粒子组成，在正常情况下，导电粒子在树脂基体中构成链状导电通路，聚合物可恢复保险丝表现为低阻抗的性能，电路中有过电流发生时，流经聚合物可恢复保险丝的大电流产生的热量使聚合物树脂基体体积膨胀，切断了导电粒子形成的链状导电通路，导致聚合物可恢复保险丝的阻抗迅速升高，从而起到对电路的过流保护作用，故障排除后，树脂重新冷却结晶，体积收缩，导电粒子重新形成导电通路，聚合物可恢复保险丝恢复为低阻抗性能，从而使得池过载保护过程中能循环使用，既提高了电池的安全系数，又能在电池过载电流过热的情况下进行自恢复，便于推广使用。

附图说明

图1为本发明整体结构主视图。

图中：1-电池壳体；2-阳极片；3-阳极；4-阴极；5-隔离膜；6-卡块；7-绝缘片；8-卡套；9-垫片；10-正极帽；11-PPTC自恢复保险丝；12-安全通气孔。

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。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种带自恢复保险丝过载电流过热保护的安全电池，包括电池壳体1、阳极片2、正极帽10和PPTC自恢复保险丝11，所述电池壳体1的中间固定设置有阳极片2，所述电池壳体1的内侧以阳极片2为圆心轴相互间隔的固定设置有多个阳极3和阴极4，所述阳极3与阴极4之间交错的固定设置有隔离膜5，所述电池壳体1的内侧靠近顶端的位置固定设置有卡块6，所述卡块6之间固定设置有绝缘片7，所述绝缘片7的上面固定设置有垫片9，所述电池壳体1的内部在卡块6上面的部分卡接有卡套8，所述卡套8的内侧卡接有正极帽10，所述正极帽10的中间电性连接有PPTC自恢复保险丝11，所述PPTC自恢复保险丝11串联连接在正极帽10的内侧中间；

带有PPTC自恢复保险丝11电池其中PPTC自恢复保险丝11的作用是串接在电路中替代安全阀对电池进行过流过热保护，PPTC自恢复保险丝11元件串接在电路中，正常情况下，呈低阻状态，保证电路正常工作，当电路发生短路或窜入异常大电流时，元件的自热使其阻抗增加，把电流限制到足够小，起到过电流保护作用，同时当外界环境温度急升时，环境到达产品关闭温度后，断开电路电流，可起到过温保护作用。直到降到可以工作的温度，自恢复保险丝元件可自动闭合电路，带有PPTC自恢复保险丝11的安全电池既避免了电池拆卸的维护更换，也避免了可能引起电路损坏的持续循环的开闭状态，大大节省了新能源汽车电池组更新和替换的工艺；

为了便于电池的正常使用，所述卡套8与正极帽10之间开设有安全通气孔12。

所述PPTC自恢复保险丝11具体为在里面均匀分布有导电粒子的聚合树脂，所述卡套8也具体为硬质绝缘材料。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种带自恢复保险丝过载电流过热保护的安全电池，包括电池壳体（1）、阳极片（2）、正极帽（10）和PPTC自恢复保险丝（11），所述电池壳体（1）的中间固定设置有阳极片（2），所述电池壳体（1）的内侧以阳极片（2）为圆心轴相互间隔的固定设置有多个阳极（3）和阴极（4），所述阳极（3）与阴极（4）之间交错的固定设置有隔离膜（5），其特征在于：所述电池壳体（1）的内侧靠近顶端的位置固定设置有卡块（6），所述卡块（6）之间固定设置有绝缘片（7），所述绝缘片（7）的上面固定设置有垫片（9），所述电池壳体（1）的内部在卡块（6）上面的部分卡接有卡套（8），所述卡套（8）的内侧卡接有正极帽（10），所述正极帽（10）的中间电性连接有PPTC自恢复保险丝（11）。

2.根据权利要求1所述的一种带自恢复保险丝过载电流过热保护的安全电池，其特征在于：所述PPTC自恢复保险丝（11）串联连接在正极帽（10）的内侧中间。

3.根据权利要求1所述的一种带自恢复保险丝过载电流过热保护的安全电池，其特征在于：所述卡套（8）与正极帽（10）之间开设有安全通气孔（12）。

4.根据权利要求1所述的一种带自恢复保险丝过载电流过热保护的安全电池，其特征在于：所述PPTC自恢复保险丝（11）具体为在里面均匀分布有导电粒子的聚合树脂。

5.根据权利要求1所述的一种带自恢复保险丝过载电流过热保护的安全电池，其特征在于：所述卡套（8）也具体为硬质绝缘材料。