CN202009048U - 一种电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池，包括盖帽、集流体和电池极组，所述集流体为可恢复保险丝，所述可恢复保险丝的一端与所述盖帽连接，所述可恢复保险丝的另一端与所述电池极组的正极片或负极片连接。本实用新型的电池，采用可恢复保险丝作为电池的集流体，可对电池进行保护，保证电池在异常情形下的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池，特别是涉及电池的集流体。
背景技术
近年来，无线电话机、汽车、数字处理机、便携式计算机、数码产品等设备对二次电池的市场需求迅速增长，在这种市场需求的推动下，促进了高容量、低自放电、长寿命、大功率和高安全性能二次电池的研发。
一般电池是由电池极组装入钢壳中，再注入电解液装配而成。钢壳顶端加盖板，电池极组中的正极片通过引出的正集流体与盖板接触，使盖板端成为电池的正极端。而电池极组的负极片通过引出的负集流体与钢壳接触，使钢壳成为电池的负极端。
电池在使用过程中，无可避免会遇到电池发生外部短路，充电电池被过充电或过放电等异常情形，在上述异常情形时，电池会在短时间聚集大量热量，温度急剧升高，引起电池表面起火，严重时引起电池爆炸，这给电池安全性能留下了很大的隐患。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种电池，在电池使用过程中出现异常情形时，也能保证电池自身的安全性。
本实用新型的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
一种电池，包括盖帽、集流体和电池极组，所述集流体为可恢复保险丝，所述可恢复保险丝的一端与所述盖帽连接，所述可恢复保险丝的另一端与所述电池极组的正极片或负极片连接。
优选的技术方案中，
所述可恢复保险丝为高分子PTC热敏可恢复保险丝。
所述电池为卷绕式充电电池或叠片式充电电池。
本实用新型与现有技术对比的有益效果是：
本实用新型的电池，采用可恢复保险丝作为电池的集流体。当电池处于正常使用情况时，作为电池集流体的可恢复保险丝导电性能良好，可保证电池的正常使用。当电池处于环境温度过高或者发生短路或过载等异常使用情形时，流经电池内部的大电流使可恢复保险丝形成高阻状态，工作电流迅速减小，从而对电池进行保护，保证电池在异常情形下的安全性。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式中电池的截面图；
图2是本实用新型具体实施方式中电池模拟电池被接反时的连接示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，为本具体实施方式中电池的截面图，电池由电池极组装入钢壳中，注入电解液密封而成。电池上端设有盖帽，电池极组的正极片通过引出的集流体与盖帽连接，其中集流体为可恢复保险丝1，可恢复保险丝1的一端与正极片连接，另一端与盖帽连接。优选地，可恢复保险丝为高分子PTC热敏可恢复保险丝。
其中，可恢复保险丝1作为保险丝，其最大不动作电流需大于电池的最大充放电电流，可恢复保险丝的耐压需大于等于电池的最高工作电压。例如，电池的最高工作电压为1.6V，最大充放电电流为2A，则选择最大不动作电流为2.1A、耐压为1.7V的可恢复保险丝即可。优选的，根据市场中已有的可恢复保险丝的参数，选择型号为最大不动作电流为2.1A，耐压为6V的可恢复保险丝。
由于可恢复保险丝1其上流过的电流小于其最大不动作电流时导电性能良好，呈低阻状态；其上流过的电流大于其最大不动作电流时导电性能差，呈高阻状态的特点，因此在电池正常情形下使用时，电池的导电性能有所保证。电池异常情形下使用时，电池一般会出现高温，且内部瞬间有大电流通过，而电池由于内部可恢复保险丝形成的高阻状态从而使流经电池的电流迅速减小，且通过的电流越大，动作的时间会越短，从而防止大电流引起的电池损坏，起火爆炸等，保证电池的安全性。当使用条件恢复正常后，可恢复保险丝又恢复低阻状态，使电池仍能继续正常使用。
如下使用两种方案制作AA1800mAh镍氢卷绕式充电电池，各取96支容量合格的电池进行性能测试。
方案一采用可恢复保险丝作为电池集流体，方案二采用传统的纯镍带作为电极的集流体。其余制备电池时所选用的材料，如正极片、负极片、隔膜、钢壳等均相同，制备电池的工艺也均相同。
各取24支电池进行短路测试：测试时，首先将待测电池充满电，然后使用电阻值小于5mΩ的铜线连接电池的正负极20min，再对电池进行放电。短路测试结果为：方案一中的24支电池测试时均无影响，电池表面温度均不超过40℃，且第三步电池放电时放电容量均在1800mAh以上，放电容量没有受到较大影响。而方案二中的24支电池测试时电池钢壳发红，导致无法测量表面温度，严重地电池表面PVC起火，电池密封圈烧毁，且第三步电池放电时放电容量均为0。
各取24支电池模拟接反后进行性能测试：测试时，首先将待测的四支电池充满电，然后按照如图2所示的连接方式连接四支待测电池，其中三支待测电池21、22和23通过组合电池连接片3串联连接，串联后正极引出通过导线4接第四支待测电池24的正极，串联后负极引出通过导线11接第四支待测电池24的负极。相连20min后，取相互连接的24支待测电池进行放电测试，测试结果为：方案一中的24支电池的外观均无变化，电池表面温度均不超过40℃，且放电测试时放电容量均在1800mAh以上，放电容量没有受到较大影响。。而方案二中的6组三支串联的电池共18支电池表面温度达到100℃，出现高温，表面PVC破损、漏液的现象，而6组单独连接的电池共6支电池的电池钢壳甚至发红而无法测量温度，表面PVC起火，电池密封圈烧毁，且方案二中的24支电池放电测试时放电容量均为零。
各取24支电池进行过充测试：测试时，使用二次电池检测柜设置步骤：1、360mA电流放电至1.0V；2、1800mA电流充电180min。测试结果为：方案一中24支电池在充电过程中电池表面最高温度均为45℃，且充电80min左右自动断电。而方案二中的24支电池在充电过程中电池表面最高温度均为80-85℃之间，温度较高，且其中17支电池在充电过程中出现漏液。
各取24支电池进行过放测试：测试时，使用二次电池检测柜设置步骤：1、将待测电池充满电；2、1800mA电流放电300min；3、将电池重新充放电检测电池容量。测试结果为：方案一中24支电池在第2步中放电64min左右电流变为0、放电截止电压为0.92V，且第3步中电池容量均在1800mA以上，放电容量没有受到较大影响。而方案二中的24支电池在第2步中放电电压为0，且第3步中电池容量均在1450mA以下，放电容量有所下降。
从上述短路测试、模拟接反性能测试、过充测试以及过放测试的测试结果可知，方案一中电池在异常情形下的性能较好，电池自身的安全性较高，而方案二中的电池在异常情形下即会被损坏，电池自身的安全性较差。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种电池，包括盖帽、集流体和电池极组，其特征在于：所述集流体为可恢复保险丝，所述可恢复保险丝的一端与所述盖帽连接，所述可恢复保险丝的另一端与所述电池极组的正极片或负极片连接。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述可恢复保险丝为高分子PTC热敏可恢复保险丝。
3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述电池为卷绕式充电电池或叠片式充电电池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011200011949U CN202009048U (zh) | 2011-01-05 | 2011-01-05 | 一种电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011200011949U CN202009048U (zh) | 2011-01-05 | 2011-01-05 | 一种电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202009048U true CN202009048U (zh) | 2011-10-12 |
Family
ID=44750707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011200011949U Expired - Lifetime CN202009048U (zh) | 2011-01-05 | 2011-01-05 | 一种电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202009048U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108400278A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-08-14 | 重庆市紫建电子有限公司 | 一种锂离子电池安全设计 |
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2011
- 2011-01-05 CN CN2011200011949U patent/CN202009048U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108400278A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-08-14 | 重庆市紫建电子有限公司 | 一种锂离子电池安全设计 |
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