CN110676422A - 一种具有保护功能的18650锂电池电芯及保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有保护功能的18650锂电池电芯及保护方法，包括电芯壳，电芯壳的内壁固定连接有分隔板，电芯壳的内壁镶嵌有负极电板，负极电板的顶面活动连接有电池垫板，电池垫板的顶面活动连接有导电盘，导电盘的顶面由导电盘外部至轴心依次固定连接有绝缘管、电解液纸卷与电芯杆，绝缘管的表面固定连接有绝缘塑料罩，绝缘管的顶面固定连接有密封金属罩，密封金属罩的表面活动连接有刺针，密封金属罩的内壁设置有泄气阀；本发明通过刺针与绝缘包，使得在绝缘管中的绝缘液受热膨胀后，膨胀后的电池从电芯中断开，不会继续使用，达到了降低充电宝中电池安全隐患的效果。

Description

一种具有保护功能的18650锂电池电芯及保护方法

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种具有保护功能的18650锂电池电芯及保护方法。

背景技术

18650锂电池是直径为18mm，长度为65mm的圆柱形锂电池，由于18650锂电池具有容量大、稳定性好、环保和无记忆效应等优点，因此被广泛用于笔记本电脑和充电宝等各类电子设备中。

现有18650锂电池在充电宝中往往会多根连在一起使用，连在一起的锂电池也常被称为电芯，在18650锂电池组成的电芯遇到压力或出现短路时，电芯内部的18650锂电池会出现膨胀的现象，而膨胀后的锂电池大多会隐藏在设备内，不易及时发现，继续使用则容易爆裂，有一定的安全隐患。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种具有保护功能的18650锂电池电芯及保护方法，具有降低电芯安全隐患的优点，解决了现有技术中电池电芯受热或受压后膨胀无法及时发现，后续使用有一定安全隐患的问题。

本发明的具有保护功能的18650锂电池电芯，包括电芯壳，电芯壳的内壁固定连接有分隔板，电芯壳的内壁镶嵌有负极电板，负极电板的顶面活动连接有电池垫板，电池垫板的顶面活动连接有导电盘，导电盘的顶面由导电盘外部至轴心依次固定连接有绝缘管、电解液纸卷与电芯杆，绝缘管的表面固定连接有绝缘塑料罩，绝缘管的顶面固定连接有密封金属罩，密封金属罩的表面活动连接有刺针，密封金属罩的内壁设置有泄气阀，泄气阀的底面与电芯杆的顶端活动连接，密封金属罩的顶面活动连接有正极弹簧，正极弹簧的顶面固定连接有电极活动板，电芯壳的顶面开设有与电极活动板相适配的活动槽，电极活动板的内壁镶嵌有导电长板，电芯壳的顶面镶嵌有导电短板，导电长板的一端与导电短板的表面搭接，电芯壳的顶面固定连接有断电保护罩，断电保护罩的内壁固定连接有绝缘包，绝缘包的内部设置有绝缘油。

本发明的具有保护功能的18650锂电池电芯，其中密封金属罩的内壁固定连接有橡胶罩，橡胶罩的表面固定连接有活动推板，活动推板的顶面与刺针的底端固定连接。

本发明的具有保护功能的18650锂电池电芯，其中绝缘包与电芯杆的数量均为四个。

本发明的具有保护功能的18650锂电池电芯，其中四个绝缘包与电芯杆均匀分布在电芯壳与断电保护罩的内部。

本发明的具有保护功能的18650锂电池电芯，其中导电长板与电极活动板的表面均开设有与刺针相适配的通孔。

本发明的具有保护功能的18650锂电池电芯，其中刺针位于绝缘包的正下方。

本发明的具有保护功能的18650锂电池电芯，其中绝缘包为一种PPE塑胶组成，电芯壳的表面通过螺丝固定连接有电芯保护罩。

本发明的具有保护功能的18650锂电池电芯，其中断电保护罩的内壁固定连接有隔离板，隔离板的数量为三个。

本发明的具有保护功能的18650锂电池电芯，三个隔离板均匀分布在四个绝缘包之间。

一种具有保护功能的18650锂电池电芯的保护方法，其特征在于：若绝缘管内出现气体，电池整体膨胀，此时气体通过泄气阀进入至密封金属罩中，将活动推板向上推动，此时刺针即可上移至绝缘包上，刺针即会将绝缘包扎破，绝缘油流出，并随着导电长板导电短板之间的缝隙流入至电芯壳中，将导电短板与导电长板充分分离绝缘，密封金属罩随后继续膨胀将电极活动板顶入至密封金属罩中，电极活动板即带动导电长板上移，使得导电短板与导电长板分离错开，将膨胀的电池从电芯中分离开来。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过刺针与绝缘包，使得在绝缘管中的绝缘液受热膨胀后，气体从泄气阀中排出至密封金属罩中，密封金属罩即可受到一个膨胀的力，从而刺针即可逐渐伸长至绝缘包，将绝缘包扎破，绝缘油即流出，密封金属罩即可继续将电极活动板顶出，导电长板与导电短板即可分离，从而将膨胀后的电池从电芯中断开，不会继续使用，达到了降低充电宝中电池安全隐患的效果。

2、本发明通过橡胶罩与活动推板，在密封金属罩内充满气体后，活动推板即可受力上移，同时橡胶罩保证内部气体不会漏出至密封金属罩外部，使得在密封金属罩未将电极活动板顶出时，刺针能够提前上移，将绝缘包扎破，保证后续密封金属罩的正常膨胀，达到了在出现意外时，保证降低电池电芯安全隐患功能正常工作的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为具有保护功能的18650锂电池电芯正剖结构示意图；

图2为图1中A处放大结构示意图；

图3为图1中B处放大结构示意图。

图中：1、电芯壳；2、分隔板；3、负极电板；4、电池垫板；5、导电盘；6、绝缘管；7、电解液纸卷；8、电芯杆；9、绝缘塑料罩；10、密封金属罩；11、刺针；12、泄气阀；13、正极弹簧；14、电极活动板；15、导电长板；16、导电短板；17、断电保护罩；18、绝缘包；19、橡胶罩；20、活动推板；21、隔离板；22、电芯保护罩。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式：

实施例1：请参阅图1-3，一种具有保护功能的18650锂电池电芯，包括电芯壳1，电芯壳1的内壁固定连接有分隔板2，电芯壳1的内壁镶嵌有负极电板3，负极电板3的顶面活动连接有电池垫板4，电池垫板4的顶面活动连接有导电盘5，导电盘5的顶面由导电盘5外部至轴心依次固定连接有绝缘管6、电解液纸卷7与电芯杆8，绝缘管6的表面固定连接有绝缘塑料罩9，绝缘管6的顶面固定连接有密封金属罩10，密封金属罩10的表面活动连接有刺针11，密封金属罩10的内壁设置有泄气阀12，泄气阀12的底面与电芯杆8的顶端活动连接，密封金属罩10的顶面活动连接有正极弹簧13，正极弹簧13的顶面固定连接有电极活动板14，电芯壳1的顶面开设有与电极活动板14相适配的活动槽，电极活动板14的内壁镶嵌有导电长板15，电芯壳1的顶面镶嵌有导电短板16，导电长板15的一端与导电短板16的表面搭接，电芯壳1的顶面固定连接有断电保护罩17，断电保护罩17的内壁固定连接有绝缘包18，绝缘包18的内部设置有绝缘油，通过刺针11与绝缘包18，使得在绝缘管6中的绝缘液受热膨胀后，气体从泄气阀12中排出至密封金属罩10中，密封金属罩10即可受到一个膨胀的力，从而刺针11即可逐渐伸长至绝缘包18，将绝缘包18扎破，绝缘油即流出，密封金属罩10即可继续将电极活动板14顶出，导电长板15与导电短板16即可分离，从而将膨胀后的电池从电芯中断开，不会继续使用，达到了降低充电宝中电池安全隐患的效果。

实施例2与实施例1的区别为：密封金属罩10的内壁固定连接有橡胶罩19，橡胶罩19的表面固定连接有活动推板20，活动推板20的顶面与刺针11的底端固定连接，通过橡胶罩19与活动推板20，在密封金属罩10内充满气体后，活动推板20即可受力上移，同时橡胶罩19保证内部气体不会漏出至密封金属罩10外部，使得在密封金属罩10未将电极活动板14顶出时，刺针11能够提前上移，将绝缘包18扎破，保证后续密封金属罩10的正常膨胀，达到了在出现意外时，保证降低电池电芯安全隐患功能正常工作的效果。

实施例3与实施例2的区别为：绝缘包18与电芯杆8的数量均为四个。

实施例4与实施例3的区别为：四个绝缘包18与电芯杆8均匀分布在电芯壳1与断电保护罩17的内部，断电保护罩17的内壁固定连接有隔离板21，隔离板21的数量为三个。

实施例5与实施例4的区别为：三个隔离板21均匀分布在四个绝缘包18之间，使得单个绝缘包18能够对应单个的电池整体，在一个电池整体损坏时不会影响其他的电池整体使用。

实施例6与实施例5的区别为：导电长板15与电极活动板14的表面均开设有与刺针11相适配的通孔。

实施例7与实施例6的区别为：刺针11位于绝缘包18的正下方，使得能够准确且正确的插入至绝缘包18中，保证绝缘包18内部绝缘油的顺利漏出。

实施例8与实施例7的区别为：绝缘包18为一种PPE塑胶组成，电芯壳1的表面通过螺丝固定连接有电芯保护罩22，使得能够保证装置整体的绝缘与牢固。

实施例9：一种具有保护功能的18650锂电池电芯的保护方法，其特征在于：若绝缘管内出现气体，电池整体膨胀，此时气体通过泄气阀进入至密封金属罩中，将活动推板向上推动，此时刺针即可上移至绝缘包上，刺针即会将绝缘包扎破，绝缘油流出，并随着导电长板导电短板之间的缝隙流入至电芯壳中，将导电短板与导电长板充分分离绝缘，密封金属罩随后继续膨胀将电极活动板顶入至密封金属罩中，电极活动板即带动导电长板上移，使得导电短板与导电长板分离错开，将膨胀的电池从电芯中分离开来。

在使用本发明时，若绝缘管6内出现大量气体，使得电池整体膨胀，此时气体通过泄气阀12进入至密封金属罩10中，随后将活动推板20向上推动，此时刺针11即可上移至绝缘包18上，在上升到一定程度后，密封金属罩10内压力过大，刺针11即会将绝缘包18扎破，绝缘油流出，并随着导电长板15导电短板16之间的缝隙流入至电芯壳1中，将导电短板16与导电长板15充分分离绝缘，密封金属罩10随后继续膨胀将电极活动板14顶入至密封金属罩10中，电极活动板14即带动导电长板15上移，使得导电短板16与导电长板15分离错开，将膨胀的电池从电芯中分离开来，在使用者未发现的情况下不会继续使用下去，降低了使用风险。

以上仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种具有保护功能的18650锂电池电芯，包括电芯壳（1），其特征在于：所述电芯壳（1）的内壁固定连接有分隔板（2），所述电芯壳（1）的内壁镶嵌有负极电板（3），所述负极电板（3）的顶面活动连接有电池垫板（4），所述电池垫板（4）的顶面活动连接有导电盘（5），所述导电盘（5）的顶面由导电盘（5）外部至轴心依次固定连接有绝缘管（6）、电解液纸卷（7）与电芯杆（8），所述绝缘管（6）的表面固定连接有绝缘塑料罩（9），所述绝缘管（6）的顶面固定连接有密封金属罩（10），所述密封金属罩（10）的表面活动连接有刺针（11），所述密封金属罩（10）的内壁设置有泄气阀（12），所述泄气阀（12）的底面与电芯杆（8）的顶端活动连接，所述密封金属罩（10）的顶面活动连接有正极弹簧（13），所述正极弹簧（13）的顶面固定连接有电极活动板（14），所述电芯壳（1）的顶面开设有与电极活动板（14）相适配的活动槽，所述电极活动板（14）的内壁镶嵌有导电长板（15），所述电芯壳（1）的顶面镶嵌有导电短板（16），所述导电长板（15）的一端与导电短板（16）的表面搭接，所述电芯壳（1）的顶面固定连接有断电保护罩（17），所述断电保护罩（17）的内壁固定连接有绝缘包（18），所述绝缘包（18）的内部设置有绝缘油。

2.根据权利要求1所述的一种具有保护功能的18650锂电池电芯，其特征在于：所述密封金属罩（10）的内壁固定连接有橡胶罩（19），所述橡胶罩（19）的表面固定连接有活动推板（20），所述活动推板（20）的顶面与刺针（11）的底端固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有保护功能的18650锂电池电芯，其特征在于：所述绝缘包（18）与电芯杆（8）的数量均为四个。

4.根据权利要求3所述的一种具有保护功能的18650锂电池电芯，其特征在于：四个绝缘包（18）与电芯杆（8）均匀分布在电芯壳（1）与断电保护罩（17）的内部。

5.根据权利要求4所述的一种具有保护功能的18650锂电池电芯，其特征在于：所述导电长板（15）与电极活动板（14）的表面均开设有与刺针（11）相适配的通孔。

6.根据权利要求5所述的一种具有保护功能的18650锂电池电芯，其特征在于：所述刺针（11）位于绝缘包（18）的正下方。

7.根据权利要求6所述的一种具有保护功能的18650锂电池电芯，其特征在于：所述电芯壳（1）的表面通过螺丝固定连接有电芯保护罩（22）。

8.根据权利要求7所述的一种具有保护功能的18650锂电池电芯，其特征在于：所述断电保护罩（17）的内壁固定连接有隔离板（21），所述隔离板（21）的数量为三个。

9.根据权利要求8所述的一种具有保护功能的18650锂电池电芯，其特征在于：三个隔离板（21）均匀分布在四个绝缘包（18）之间。

10.一种具有保护功能的18650锂电池电芯的保护方法，其特征在于：若绝缘管内出现气体，电池整体膨胀，此时气体通过泄气阀进入至密封金属罩中，将活动推板向上推动，此时刺针即可上移至绝缘包上，刺针即会将绝缘包扎破，绝缘油流出，并随着导电长板导电短板之间的缝隙流入至电芯壳中，将导电短板与导电长板充分分离绝缘，密封金属罩随后继续膨胀将电极活动板顶入至密封金属罩中，电极活动板即带动导电长板上移，使得导电短板与导电长板分离错开，将膨胀的电池从电芯中分离开来。

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