CN204303875U - 一种锂离子电池金属壳体的安全结构 - Google Patents
一种锂离子电池金属壳体的安全结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于锂离子电池安全结构技术领域，具体涉及一种锂离子电池金属壳体的安全结构，锂离子电池金属壳体表面设置耐温350度或以上且抗拉伸强度30MPa或以上的防护膜。当锂离子电池被刺穿时，防护膜能够裹覆穿破口，防止锂离子电池发生短路时产生的气体从穿破口喷出，保证锂离子内部能够有足够的压力打开防爆阀，隔绝了火星，防止火星从穿破口喷出，杜绝了火星与电解液碰触发生燃烧爆炸，保证了锂离子电池安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型属于锂离子电池安全结构技术领域，具体涉及一种锂离子电池金属壳体的安全结构。
背景技术
随着化石能源开采成本增加、减排压力增大，新能源的开发越发重要，当中的锂离子电池因其比功率大、自放电小、比能量高及充电效率高等优点，而备受关注。
锂离子电池在电动工具或电子产品中使用时都采用保护板对电池进行安全保护，但在实际使用时保护板不可能达到100%的可靠，且还有可能碰到充电器故障或其他意外，因此要求锂离子电池必须具有良好的滥用及意外情况承受能力。
检测锂离子电池滥用及意外情况承受能力常常用到穿钉测试，在电池穿钉的时候，电池的壳体及电芯内部容易短路并产生高温，甚至爆炸，为了通过穿钉实验，达到滥用条件下的安全要求，现有技术多是在锂离子电池的极片及电解液本身进行处理，比如极片做陶瓷处理，电解液做阻燃处理，但是这些处理会随之带来成本的增加、电池性能下降等问题和风险。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种锂离子电池金属壳体的安全结构，防止锂离子电池穿钉测试出现短路时产生的气体从穿破口高速喷出，导致壳体内压不足，无法及时打开防爆阀的情况，同时避免电解液与火星碰触发生燃烧爆炸的情况，提高锂离子电池滥用及意外情况的承受能力，提高使用锂离子电池的安全性。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种锂离子电池金属壳体的安全结构，在锂离子电池金属壳体表面设置耐温350度或以上且抗拉伸强度30MPa或以上的防护膜。由于防护膜耐高温且具有较强的抗拉伸强度，在穿钉测试时防护膜不易被刺穿，即使被刺穿防护膜仍能紧密裹覆在穿破口周边的区域，防止锂离子电池发生短路时产生的气体从穿破口高速喷出，导致壳体内压不足，无法及时打开防爆阀的情况，同时避免电解液与火星碰触发生燃烧爆炸的情况，提高锂离子电池滥用及意外情况的承受能力，保证锂离子电池的安全可靠。
作为本实用新型一种锂离子电池金属壳体的安全结构的一种改进，所述锂离子电池金属壳体包括壳体壁、上盖壳及下盖壳，所述防护膜设置于所述壳体壁的内壁面。相对于设置于外壁面，所述防护膜设置于所述壳体壁的内壁面可以避免在日常使用过程中对防护膜造成磨损，保证防护膜的可靠。
作为本实用新型一种锂离子电池金属壳体的安全结构的一种改进，所述防护膜设置于所述壳体壁的内壁面和外壁面。在壳体壁的内壁面和外壁面同时设置防护膜，给锂离子电池提供双重的防护。
作为本实用新型一种锂离子电池金属壳体的安全结构的一种改进，所述防护膜还设置于所述上盖壳内表面及所述下盖壳内表面。在上盖壳内表面和下盖壳内表面也设置防护膜，更全面地保证锂离子电池的安全可靠。
作为本实用新型一种锂离子电池金属壳体的安全结构的一种改进，所述防护膜还设置于所述上盖壳内表面和外表面及所述下盖壳内表面和外表面。为锂离子电池上盖壳和下盖壳位置提供双重保护。
作为本实用新型一种锂离子电池金属壳体的安全结构的一种改进，所述防护膜为聚四氟乙烯（PTFE）膜。聚四氟乙烯有卓越的耐腐蚀性，即使设置于锂离子壳体内也不会被腐蚀掉，同时聚四氟乙烯耐高温，并有较强的抗拉伸能力，当聚四氟乙烯膜被刺穿时仍能裹覆穿破口，防止短路产生的气体从穿破口高速喷出，以及避免电解液与火星触碰发生燃烧爆炸。
作为本实用新型一种锂离子电池金属壳体的安全结构的一种改进，所述防护膜为聚对苯二甲酰对苯二胺膜。聚对苯二甲酰对苯二胺有卓越的耐腐蚀性，即使设置于锂离子壳体内也不会被腐蚀掉，同时聚对苯二甲酰对苯二胺耐高温，并有强抗拉伸能力，当聚对苯二甲酰对苯二胺膜被刺穿时仍能裹覆穿破口，防止短路产生的气体从穿破口高速喷出，以及避免电解液与火星触碰发生燃烧爆炸。
作为本实用新型一种锂离子电池金属壳体的安全结构的一种改进，所述防护膜为聚偏氟乙烯膜。
作为本实用新型一种锂离子电池金属壳体的安全结构的一种改进，所述防护膜为聚三氟氯乙烯膜。
本实用新型的有益效果在于：提供一种锂离子电池金属壳体的安全结构，在锂离子电池金属壳体表面设置耐温350度或以上且抗拉伸强度30Mpa或以上的防护膜，当锂离子电池被刺穿时，防护膜能够裹覆穿破口，防止锂离子电池发生短路时产生的气体从穿破口喷出，保证锂离子内部能够有足够的压力打开防爆阀，隔绝了火星，防止火星从穿破口喷出，杜绝了火星与电解液碰触发生燃烧爆炸，保证了锂离子电池安全可靠。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
其中：1.防护膜，2.壳体壁，3.上盖壳，4.下盖壳。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式和说明书附图对本实用新型及其有益效果作进一步详细说明，但是，本实用新型的具体实施方式并不局限于此。
如图1所示，一种锂离子电池金属壳体的安全结构，在锂离子电池金属壳体表面喷涂或是胶贴耐温350度或以上且抗拉伸强度30MPa或以上的防护膜1。离子电池金属壳体包括壳体壁2、上盖壳3及下盖壳4，防护膜1设置于壳体壁2的内壁面，防护膜1为聚四氟乙烯（PTFE）膜、聚对苯二甲酰对苯二胺膜、聚偏氟乙烯膜或聚三氟氯乙烯膜。
作为优选，防护膜1设置于壳体壁2的内壁面和外壁面。
作为优选，防护膜1还设置于上盖壳3内表面及下盖壳4内表面。
作为优选，防护膜1还设置于上盖壳3内表面和外表面及下盖壳4内表面和外表面。
在穿钉测试的过程中，锂离子电池被刺穿后往往发生短路，并产生大量气体，由于防护膜1的具有不低于350度的耐热性及不低于30MPa的抗拉伸强度，因此被刺穿后防护膜1仍能裹覆穿破口，防止产生的气体从突破口喷出，保证锂离子电池内部有足够的内压冲开防爆阀，同时避免产生的火星从穿破口喷出，防止火星与电解液碰触，杜绝发生燃烧爆炸，保证锂离子电池安全可靠。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (9)
1.一种锂离子电池金属壳体的安全结构，其特征在于：在锂离子电池金属壳体表面设置耐温350度或以上且抗拉伸强度30MPa或以上的防护膜。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池金属壳体的安全结构，其特征在于：所述锂离子电池金属壳体包括壳体壁、上盖壳及下盖壳，所述防护膜至少设置于所述壳体壁的内壁面。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池金属壳体的安全结构，其特征在于：所述防护膜设置于所述壳体壁的内壁面和外壁面。
4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池金属壳体的安全结构，其特征在于：所述防护膜还设置于所述上盖壳内表面及所述下盖壳内表面。
5.根据权利要求3所述的一种锂离子电池金属壳体的安全结构，其特征在于：所述防护膜还设置于所述上盖壳内表面和外表面及所述下盖壳内表面和外表面。
6.根据权利要求1到5任一权利要求所述的一种锂离子电池金属壳体的安全结构，其特征在于：所述防护膜为聚四氟乙烯膜。
7.根据权利要求1到5任一权利要求所述的一种锂离子电池金属壳体的安全结构，其特征在于：所述防护膜为聚对苯二甲酰对苯二胺膜。
8.根据权利要求1到5任一权利要求所述的一种锂离子电池金属壳体的安全结构，其特征在于：所述防护膜为聚偏氟乙烯膜。
9.根据权利要求1到5任一权利要求所述的一种锂离子电池金属壳体的安全结构，其特征在于：所述防护膜为聚三氟氯乙烯膜。
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