CN109449362A - 一种锂电池短路保护结构及具有该保护结构的锂电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池短路保护结构及具有该保护结构的锂电池，该短路保护结构包括耐火隔热胶带、第一连接片、电绝缘基体、第二连接片和熔断部；所述第一连接片的一端和第二连接片的一端均设置在电绝缘基体内，第一连接片的一端和第二连接片的一端之间通过熔断部相连接；上覆盖隔热垫、电绝缘基体和下覆盖隔热垫外部包覆有耐火隔热胶带组成短路保护主体；结构简单，封装过程操作简便，易于进行规模化生产，在锂电池发生短路时，短路保护结构内与第一连接片和第二连接片相连的熔断部的温度上升并熔断，切断电路，从而抑制锂电池的温度上升，显著提高了锂电池使用过程中的安全性。

Description

一种锂电池短路保护结构及具有该保护结构的锂电池

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，更具体地说，它涉及一种锂电池短路保护结构及具有该保护结构的锂电池。

背景技术

随着电子科技的快速发展，市场对中小型锂离子电池的需求越来越大，特别是高能量比、长循环寿命、高可靠性、高串并联装配效率、的锂离子电池。越来越受到消费者的青睐。

就中小型锂离子电池而言，当电池受到外部撞击、挤压或穿刺等外力机械破坏，特别是在穿刺时，容易引发电池内部短路的发生。短路瞬间要在短路点释放的能量，因而短路点发热量大，加之电极本身的导电导热能力有限，电流和热量增加从短路点向外扩散的时间长，整个电池的发热量剧增，极易引发整个电池的热失控，从而发生着火，爆炸等安全问题。在空气中或者遇水会发生剧烈反应，甚至着火，并放出大量热量。因此，锂电池一旦发生短路，将会造成电池剧烈发热，严重的会导致电池膨胀爆裂，并引发进一步的安全隐患。

由于本身结构设计的紧凑性以及空间受限等原因，并无任何电池短路保护设计。这种无短路保护设计的高功率锂电池，存在较大的安全隐患。因此，需要一种锂电池短路保护结构及具有该保护结构的锂电池解决现有锂离子电池存在的短路隐患问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种锂电池短路保护结构及具有该保护结构的锂电池，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：

一种锂电池短路保护结构，该短路保护结构包括耐火隔热胶带、第一连接片、电绝缘基体、第二连接片和熔断部；

所述第一连接片的一端和第二连接片的一端均设置在电绝缘基体内，第一连接片的一端和第二连接片的一端之间通过熔断部相连接；

所述电绝缘基体上部设有上覆盖隔热垫，电绝缘基体下部设有下覆盖隔热垫，所述上覆盖隔热垫、电绝缘基体和下覆盖隔热垫外部包覆有耐火隔热胶带组成短路保护主体；

所述第一连接片上端连接第一接触点，第二连接片下端连接第二接触点。

作为本发明进一步的方案，所述第一连接片的一端和第二连接片的一端，与电绝缘基体的连接方式为镶嵌连接或插入相连。

作为本发明进一步的方案，所述第一连接片的一端和第二连接片的一端均插入到电绝缘基体内，并由灌封胶密封。

作为本发明进一步的方案，所述电绝缘基体内设有隔离槽，第一连接片的一端和第二连接片的一端均设置在隔离槽内且相对设置。

作为本发明进一步的方案，所述第一连接片的另一端沿短路保护主体向上弯折并与短路保护主体上表面平齐，第一接触点设置在短路保护主体上端中部，第二连接片的另一端沿短路保护主体向下弯折并与短路保护主体下表面平齐，第二接触点设置在短路保护主体下端中部。

作为本发明进一步的方案，所述熔断部的宽度小于所述第一连接片或第二连接片的宽度。

作为本发明进一步的方案，所述电绝缘基体为PE、PP或PET材料制成，厚度为2-7mm；所述上覆盖隔热垫和下覆盖隔热垫为陶瓷涂覆隔膜纸层、隔热陶瓷或玻璃纤维垫中的一种。

作为本发明进一步的方案，所述耐火隔热胶带由云母薄膜制成的母粘接胶带。

一种具有短路保护结构的锂电池，所述短路保护结构安装在锂电池的的一个电极表面，锂电池和短路保护结构的外侧灌封有一个封套。

作为本发明进一步的方案，所述短路保护结构与锂电池的一个电极相接触，锂电池的另一个电极以及短路保护结构的另一侧均从热封套两端突出，未被热封套包裹。

综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的锂电池短路保护结构及具有该保护结构的锂电池，结构简单，封装过程操作简便，易于进行规模化生产，在锂电池发生短路时，短路保护结构内与第一连接片和第二连接片相连的熔断部的温度上升并熔断，切断电路，从而抑制锂电池的温度上升，显著提高了锂电池使用过程中的安全性。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中短路保护结构的结构示意图。

图3为本发明中短路保护结构的俯视图。

附图标记：1-锂电池、2-短路保护结构、3-热封套、201-耐火隔热胶带、202-上覆盖隔热垫、203-第一接触点、204-第一连接片、205-电绝缘基体、206-隔离槽、207-第二接触点、208-第二连接片、209-下覆盖隔热垫、210-熔断部。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

参见图1-图3，一种具有短路保护结构的锂电池，包括锂电池1、短路保护结构2和热封套3，所述短路保护结构2安装在锂电池1的的一个电极表面，所述锂电池1的电极可以为正极或负极，在本实施例中，所述锂电池1的电极优选为正极。

所述锂电池1和短路保护结构2的外侧灌封有一个用于将锂电池1和短路保护结构2包裹的热封套3，热封套3根据锂电池1和短路保护结构2的形状及尺寸一体成型，短路保护结构2与锂电池1的一个电极相接触，锂电池1的另一个电极以及短路保护结构2的另一侧均从热封套3两端突出，未被热封套3包裹，用于锂电池1的供电。

所述短路保护结构2包括耐火隔热胶带201、上覆盖隔热垫202、第一接触点203、第一连接片204、电绝缘基体205、隔离槽206、第二接触点207、第二连接片208、下覆盖隔热垫209和熔断部210，所述第一连接片204的一端和第二连接片208的一端均设置在电绝缘基体205内，其与电绝缘基体205的连接方式为镶嵌连接或插入相连；优选的，在本实施例中，第一连接片204的一端和第二连接片208的一端均插入到电绝缘基体205内，并由灌封胶密封；所述电绝缘基体205内设有隔离槽206，第一连接片204的一端和第二连接片208的一端均设置在隔离槽206内且相对设置，两者之间通过熔断部210相连接。

所述电绝缘基体205上部设有上覆盖隔热垫202，电绝缘基体205下部设有下覆盖隔热垫209，所述上覆盖隔热垫202、电绝缘基体205和下覆盖隔热垫209外部包覆有耐火隔热胶带201组成短路保护主体。

所述第一连接片204的另一端沿短路保护主体向上弯折并与短路保护主体上表面平齐，第一连接片204上端连接第一接触点203，第一接触点203设置在短路保护主体上端中部；所述第二连接片208的另一端沿短路保护主体向下弯折并与短路保护主体下表面平齐，第二连接片208下端连接第二接触点207，第二接触点207设置在短路保护主体下端中部。

优选的，在本实施例中，所述熔断部210的宽度小于所述第一连接片204或第二连接片208的宽度，熔断部210宽度狭窄，其使用锌白铜材料制成，根据需要可以使用磷青铜、其他的铜合金、铅、锡、铝等单体或经适当组合而成的合金，当锂电池1发生短路时，短路保护结构2上电流增大，与第一连接片204和第二连接片208相连的熔断部210的温度上升并熔断，切断电路，从而抑制锂电池1的温度上升。

优选的，在本实施例中，所述第一连接片204和第二连接片208也为锌白铜材料制成，但除此以外也可以使用镍箔、铝箔或铜片制成等。

优选的，在本实施例中，所述电绝缘基体205为PE、PP或PET材料制成，厚度为2-7mm。

优选的，在本实施例中，所述上覆盖隔热垫202和下覆盖隔热垫209为陶瓷涂覆隔膜纸层、隔热陶瓷或玻璃纤维垫中的一种，所述上覆盖隔热垫202以及下覆盖隔热垫209的表面形状与尺寸优选与电绝缘基体205的上下表面的形状及尺寸一致。

优选的，在本实施例中，所述耐火隔热胶带201由云母薄膜制成的母粘接胶带，但除此以外也可以使用耐热温度500℃以上的薄膜或薄带等。

优选的，在本实施例中，所述锂电池1为由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。所述锂电池1可为市场常见的纽扣状、圆柱形，或者定制的立方体等形状。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

Claims (10)

1.一种锂电池短路保护结构，其特征在于，该短路保护结构(2)包括耐火隔热胶带(201)、第一连接片(204)、电绝缘基体(205)、第二连接片(208)和熔断部(210)；

所述第一连接片(204)的一端和第二连接片(208)的一端均设置在电绝缘基体(205)内，第一连接片(204)的一端和第二连接片(208)的一端之间通过熔断部(210)相连接；

所述电绝缘基体(205)上部设有上覆盖隔热垫(202)，电绝缘基体(205)下部设有下覆盖隔热垫(209)，所述上覆盖隔热垫(202)、电绝缘基体(205)和下覆盖隔热垫(209)外部包覆有耐火隔热胶带(201)组成短路保护主体；

所述第一连接片(204)上端连接第一接触点(203)，第二连接片(208)下端连接第二接触点(207)。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池短路保护结构，其特征在于，所述第一连接片(204)的一端和第二连接片(208)的一端，与电绝缘基体(205)的连接方式为镶嵌连接或插入相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种锂电池短路保护结构，其特征在于，所述第一连接片(204)的一端和第二连接片(208)的一端均插入到电绝缘基体(205)内，并由灌封胶密封。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池短路保护结构，其特征在于，所述电绝缘基体(205)内设有隔离槽(206)，第一连接片(204)的一端和第二连接片(208)的一端均设置在隔离槽(206)内且相对设置。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池短路保护结构，其特征在于，所述第一连接片(204)的另一端沿短路保护主体向上弯折并与短路保护主体上表面平齐，第一接触点(203)设置在短路保护主体上端中部，第二连接片(208)的另一端沿短路保护主体向下弯折并与短路保护主体下表面平齐，第二接触点(207)设置在短路保护主体下端中部。

6.根据权利要求5所述的一种锂电池短路保护结构，其特征在于，所述熔断部(210)的宽度小于所述第一连接片(204)或第二连接片(208)的宽度。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池短路保护结构，其特征在于，所述电绝缘基体(205)为PE、PP或PET材料制成，厚度为2-7mm；所述上覆盖隔热垫(202)和下覆盖隔热垫(209)为陶瓷涂覆隔膜纸层、隔热陶瓷或玻璃纤维垫中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种锂电池短路保护结构，其特征在于，所述耐火隔热胶带(201)由云母薄膜制成的母粘接胶带。

9.一种如权利要求1-8中任意一项所述锂电池，其特征在于，包括锂电池(1)、短路保护结构(2)和热封套(3)，所述短路保护结构(2)安装在锂电池(1)的的一个电极表面，锂电池(1)和短路保护结构(2)的外侧灌封有一个封套(3)。

10.根据权利要求9所述的一种锂电池，其特征在于，所述短路保护结构(2)与锂电池(1)的一个电极相接触，锂电池(1)的另一个电极以及短路保护结构(2)的另一侧均从热封套(3)两端突出，未被热封套(3)包裹。