CN206098596U - 一种安全大容量圆柱电芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全大容量圆柱电芯，包括圆柱外壳和圆柱外壳内的电芯，所述电芯的端部连接有极耳、极柱，所述电芯内置有灭火芯，所述电芯上设置有灭火层，所述电芯的端部设置有灭火片，所述灭火芯、灭火层、灭火片均内置有灭火剂；该电池电芯结构通过合理的结构改良，尤其是通过灭火芯、灭火片和灭火层的设计，当电芯内部发生短路，短路部位温度瞬间上升，灭火芯和灭火片就会在短时间内熔化，内部填充灭火剂会迅速覆盖在电芯表面，阻止电芯燃烧，而当电池受到外力挤压产生形变时，设置在电池外壳内壁的灭火层的内层铝箔密封结构会挤破，内部灭火剂从外层多孔层流出，覆盖在电芯表面，有效保证大容量圆柱电池使用安全，具有良好应用价值。

Description

一种安全大容量圆柱电芯

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是一种安全大容量圆柱电芯。

背景技术

圆柱锂离子二次电池广泛使用在新能源动力和储能电源上。当大容量圆柱电池内部发生短路，电池会起火燃烧爆炸，造成人员财产损失。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种安全大容量圆柱电芯。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种安全大容量圆柱电芯，包括圆柱外壳和圆柱外壳内的电芯，所述电芯的端部连接有极耳、极柱，所述电芯内置有灭火芯，所述电芯上设置有灭火层，所述电芯的端部设置有灭火片，所述灭火芯、灭火层、灭火片均内置有灭火剂。

作为一种优选项，所述电芯为卷绕结构，所述电芯的中间为空心，所述灭火芯位于电芯中间的空心位置处。

作为一种优选项，所述圆柱外壳内置有电芯隔片和电芯隔板。

作为一种优选项，所述灭火芯为圆柱形中空密封结构，所述灭火芯的外壳为易熔聚合物材料制成。

作为一种优选项，所述电芯隔片和电芯隔板厚度为0.1～1mm。

作为一种优选项，所述圆柱外壳为不锈钢或铝合金制成。

作为一种优选项，所述灭火片为中空密封的圆柱片状结构，所述灭火片的外壳为易熔聚合物制成。

作为一种优选项，所述灭火层为双层套状结构，其中所述灭火层的内层为铝箔密封结构，所述灭火层的外层为多孔状的绝缘聚合物层。

作为一种优选项，所述极耳和电芯连接，所述灭火片上开有供极耳穿过的极耳孔。

作为一种优选项，所述圆柱外壳上开有防爆刻痕。

本实用新型的有益效果是：该电池电芯结构通过合理的结构改良，尤其是通过灭火芯、灭火片和灭火层的设计，当电芯内部发生短路，短路部位温度瞬间上升，灭火芯和灭火片就会在短时间内熔化，内部填充灭火剂会迅速覆盖在电芯表面，阻止电芯燃烧，而当电池受到外力挤压产生形变时，设置在电池外壳内壁的灭火层的内层铝箔密封结构会挤破，内部灭火剂从外层多孔层流出，覆盖在电芯表面，阻止电芯短路起火燃烧，有效保证大容量圆柱电池使用安全，具有良好应用价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2、图3是本实用新型中圆柱外壳的结构示意图；

图4是本实用新型中电芯部分结构示意图；

图5是本实用新型中灭火片部分的结构示意图；

图6是本实用新型中灭火层的立体图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。为透彻的理解本发明，在接下来的描述中会涉及一些特定细节。而在没有这些特定细节时，本发明则可能仍可实现，即所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。此外需要说明的是，下面描述中使用的词语“前侧”、“后侧”、“左侧”、“右侧”、“上侧”、“下侧”等指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，相关技术人员在对上述方向作简单、不需要创造性的调整不应理解为本申请保护范围以外的技术。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定实际保护范围。而为避免混淆本发明的目的，由于熟知的制造方法、电路布局等的技术已经很容易理解，因此它们并未被详细描述。参照图1，一种安全大容量圆柱电芯，包括圆柱外壳1和圆柱外壳1内的电芯2，所述电芯2的端部连接有极耳3、极柱4，所述电芯2内置有灭火芯5，所述电芯2上设置有灭火层6，所述电芯2的端部设置有灭火片7，所述灭火芯5、灭火层6、灭火片7均内置有灭火剂。在实际工作时，一旦电芯2由于短路或者其它原因，导致电芯2内部温度过高时，灭火芯5、灭火层6、灭火片7就会迅速溶化，使灭火剂能及时并全面覆盖在电芯2表面，阻止电芯燃烧，尤其避免电芯2局部有灭火剂覆盖不了的情况，有效保护电池防火燃烧爆炸安全。

另外的实施例，参照图1、图4、图5、图6的一种安全大容量圆柱电芯，其中此处所称的“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例包括圆柱外壳1和圆柱外壳1内的电芯2，所述电芯2的端部连接有极耳3、极柱4，所述电芯2内置有灭火芯5，所述电芯2为卷绕结构，所述电芯2的中间为空心，所述灭火芯5位于电芯2中间的空心位置处，便于灭火芯5的安装。所述电芯2上设置有灭火层6，所述电芯2的端部设置有灭火片7，所述灭火芯5、灭火层6、灭火片7均内置有灭火剂。所述灭火芯5为圆柱形中空密封结构，所述灭火芯5的外壳为易熔聚合物材料制成。本实施例中，灭火芯5的厚度为0.2mm，内部填充满灭火剂。当电芯2内部发生高于150℃高温时，灭火芯5外层聚合物熔化响应时间小于2秒，内部灭火剂覆盖在电芯极片表面，阻止电芯燃烧，有效保护电池防火燃烧爆炸安全。所述灭火片7为中空密封的圆柱片状结构，所述灭火片7的外壳为易熔聚合物制成。本实施例的灭火片7厚度为0.2mm，内部填充满灭火剂。当电芯2发生短路燃烧时，灭火片7外层聚合物熔化响应时间小于2秒，内部灭火剂覆盖在电芯极片表面，阻止电芯2燃烧，有效保护电池防火燃烧爆炸安全。所述灭火层6为双层套状结构，其中所述灭火层6的内层61为铝箔密封结构，所述灭火层6的外层62为多孔状的绝缘聚合物层。当大容量圆柱电池受到外力挤压产生形变时，灭火层6的内层61在预设定形变条件下，迅速产生破裂，灭火层6内部的灭火剂通过多孔状的外层62流出并覆盖在电芯极片表面，防止电芯2受到挤压发生短路燃烧。

另外的实施例，参照图1、图2、图3的一种安全大容量圆柱电芯，包括圆柱外壳1和圆柱外壳1内的电芯2，其中圆柱外壳1为不锈钢或铝合金制成，以保证其散热性和结构强度，厚度为1.5毫米。所述圆柱外壳1内置有电芯隔片11和电芯隔板12，其中电芯隔片11用于保证圆柱外壳1和电芯2之间连接稳固，而电芯隔板12则用于避免电芯2与电芯2连接的极耳6因为局部的震动导致连接松动，造成电芯短路或断路。其中所述电芯隔片11和电芯隔板12厚度为0.1～1mm，保证其结构强度。所述电芯2的端部连接有极耳3、极柱4，所述电芯2内置有灭火芯5，所述电芯2上设置有灭火层6，所述电芯2的端部设置有灭火片7，其中所述极耳3和电芯2连接，所述灭火片7上开有供极耳3穿过的极耳孔71，便于极耳3的穿接。所述灭火芯5、灭火层6、灭火片7均内置有灭火剂，所述圆柱外壳1上开有防爆刻痕8。其中本实施例的防爆刻痕8为四瓣状，厚度为0.15mm。例如当大圆柱电芯内部因为高温或者其它原因导致气压高于1.5MPa时，设置在圆柱外壳1外壁的防爆刻痕8会破裂，减小电芯2内部气压，防止圆柱外壳1发生形变，损坏相连的设备。

根据上述原理，本实用新型还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种安全大容量圆柱电芯，包括圆柱外壳（1）和圆柱外壳（1）内的电芯（2），所述电芯（2）的端部连接有极耳（3）、极柱（4），其特征在于：所述电芯（2）内置有灭火芯（5），所述电芯（2）上设置有灭火层（6），所述电芯（2）的端部设置有灭火片（7），所述灭火芯（5）、灭火层（6）、灭火片（7）均内置有灭火剂。

2.根据权利要求1所述的一种安全大容量圆柱电芯，其特征在于：所述电芯（2）为卷绕结构，所述电芯（2）的中间为空心，所述灭火芯（5）位于电芯（2）中间的空心位置处。

3.根据权利要求1所述的一种安全大容量圆柱电芯，其特征在于：所述圆柱外壳（1）内置有电芯隔片（11）和电芯隔板（12）。

4.根据权利要求1或2所述的一种安全大容量圆柱电芯，其特征在于：所述灭火芯（5）为圆柱形中空密封结构，所述灭火芯（5）的外壳为易熔聚合物材料制成。

5.根据权利要求3所述的一种安全大容量圆柱电芯，其特征在于：所述电芯隔片（11）和电芯隔板（12）厚度为0.1～1mm。

6.根据权利要求1或3所述的一种安全大容量圆柱电芯，其特征在于：所述圆柱外壳（1）为不锈钢或铝合金制成。

7.根据权利要求1或2所述的一种安全大容量圆柱电芯，其特征在于：所述灭火片（7）为中空密封的圆柱片状结构，所述灭火片（7）的外壳为易熔聚合物制成。

8.根据权利要求1所述的一种安全大容量圆柱电芯，其特征在于：所述灭火层（6）为双层套状结构，其中所述灭火层（6）的内层（61）为铝箔密封结构，所述灭火层（6）的外层（62）为多孔状的绝缘聚合物层。

9.根据权利要求1所述的一种安全大容量圆柱电芯，其特征在于：所述极耳（3）和电芯（2）连接，所述灭火片（7）上开有供极耳（3）穿过的极耳孔（71）。

10.根据权利要求1所述的一种安全大容量圆柱电芯，其特征在于：所述圆柱外壳（1）上开有防爆刻痕（8）。