CN207637927U - 一种圆柱形电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种圆柱形电池，包括呈中空的圆柱状且一端开口的壳体、位于所述壳体开口一端的盖帽及收容于所述壳体与所述盖帽围成的壳内空间中的电极组件；所述圆柱形电池还包括收容于所述壳内空间中并沿所述壳体的中心轴依次排列设置的集流片、PTC热敏电阻、孔板及防爆片，且所述防爆片位于靠近所述盖帽的一侧；所述防爆片中部向远离所述盖帽的方向凸起形成凸部，所述凸部焊接于所述孔板；所述集流片与所述电极组件的正极片相连接，所述PTC热敏电阻的两侧分别焊接于所述集流片相背于所述电极组件的一侧及所述孔板相背于所述凸部的一侧。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种圆柱形电池。
【背景技术】
锂离子电池因其具有储存能量、可以快速充放电、循环寿命长且环境友好等特点得到了广泛应用，尤其是随着电动汽车行业的快速发展，锂离子电池的市场需求量在不断增加。与此同时，市场对锂离子电池的质量要求也趋于严格，其中，锂离子电池的安全性能一直是提高质量所关注的重点。
锂离子电池一旦内部发生短路，会出现瞬间的大电流，使内部温度急剧上升、气压增高，导致盖帽拉断开启，电解液泄漏，致使该电池整体报废，并且给相连的电池带来不良的影响。鉴于此，实有必要提供一种圆柱形电池以克服上述缺陷。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是提供一种利用PTC热敏电阻对短路发生的大电流温升进行限流降温，以改善安全性能的圆柱形电池。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种圆柱形电池，包括呈中空的圆柱状且一端开口的壳体、位于所述壳体开口一端的盖帽及收容于所述壳体与所述盖帽围成的壳内空间中的电极组件；所述圆柱形电池还包括收容于所述壳内空间中并沿所述壳体的中心轴依次排列设置的集流片、PTC热敏电阻、孔板及防爆片，且所述防爆片位于靠近所述盖帽的一侧；所述防爆片中部向远离所述盖帽的方向凸起形成凸部，所述凸部焊接于所述孔板；所述集流片与所述电极组件的正极片相连接，所述PTC热敏电阻的两侧分别焊接于所述集流片相背于所述电极组件的一侧及所述孔板相背于所述凸部的一侧。
在一个优选实施方式中，所述集流片靠近所述PTC热敏电阻的一侧设有矩形第一引流片，另一侧设有矩形第二引流片；所述第一引流片与所述PTC热敏电阻焊接在一起，所述第二引流片与所述电极组件的正极片相连接。
在一个优选实施方式中，所述孔板靠近所述PTC热敏电阻的一侧设有矩形第三引流片，所述第三引流片与所述PTC热敏电阻焊接在一起。
在一个优选实施方式中，所述集流片上开设有多个贯穿所述集流片的透气孔。
在一个优选实施方式中，还包括套于所述盖帽外并收容于所述壳体内使所述盖帽与所述壳体密封配合的密封圈。
在一个优选实施方式中，还包括位于所述盖帽与所述防爆片之间的上垫片及位于所述防爆片与所述孔板之间的下垫片；所述上垫片呈圆环状；所述防爆片的凸部穿过所述下垫片与所述孔板焊接。
在一个优选实施方式中，所述盖帽向远离所述壳体的方向凸起形成凸台，所述凸台的边缘开设有多个通孔。
本实用新型提供的圆柱形电池具有更优异的短路保护功能，根据PTC热敏电阻的特性，在内部发生短路产生大电流的情况下进行限流降温，与防爆膜和孔板组成的防爆结构一起形成双重保护作用。本实用新型提供的圆柱形电池不仅在安全性能方面获得了极大的提高，还具备结构简单、适于大规模生产应用的优势。
【附图说明】
图1为本实用新型提供的圆柱形电池的分解示意图。
图2为图1所示的圆柱形电池中孔板、集流片及PTC热敏电阻的连接示意图。
图3为图1所示的圆柱形电池中集流片的立体图。
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。
请参阅图1，本实用新型提供一种圆柱形电池100，包括呈中空的圆柱状且一端开口的壳体10、位于所述壳体10开口一端的盖帽20及收容于所述壳体10与所述盖帽20围成的壳内空间中的电极组件(图未示)。需要说明的是，所述电极组件主要由表面涂覆了正极活性材料的正极片、表面涂覆了负极活性材料的负极片及位于所述正极片与所述负极片之间的隔膜卷绕而成，所述电极组件还可以包括与所述正极片电性连接的正极极耳以及与所述负极片电性连接的负极极耳。
所述圆柱形电池100还包括收容于所述壳内空间中并沿所述壳体10的中心轴依次排列设置的集流片30、PTC(Positive Temperature Coefficient)热敏电阻40、孔板50及防爆片60，且所述防爆片60位于靠近所述盖帽20的一侧。
本实施方式中，所述防爆片60中部向远离所述盖帽20的方向凸起形成凸部61，所述凸部61焊接于所述孔板50。所述防爆片60与所述孔板50组成的防爆结构能够使所述圆柱形电池100具有防爆功能。可以理解的，电池在充放电过程中产生热量，热量的集聚导致所述壳内空间的压强增大，当所述壳体10内外的压强差达到一定值时，所述凸部61与所述孔板50的焊接处拉断进行泄压，避免了电池爆炸，提高了安全性能。
所述集流片30与所述电极组件的正极片相连接，所述PTC热敏电阻40的两侧分别焊接于所述集流片30相背于所述电极组件的一侧及所述孔板50相背于所述凸部61的一侧。
请一并参阅图2，所述集流片30靠近所述PTC热敏电阻40的一侧设有矩形第一引流片31，另一侧设有矩形第二引流片32；所述第一引流片31与所述PTC热敏电阻40焊接在一起，所述第二引流片32与所述电极组件的正极片相连接。所述孔板50靠近所述PTC热敏电阻40的一侧设有矩形第三引流片51，所述第三引流片51与所述PTC热敏电阻40焊接在一起。
可以理解的，所述电极组件的正极片通过所述第二引流片32与所述集流片30电性连接，所述集流片30通过所述第一引流片31与所述PTC热敏电阻40电性连接，所述PTC热敏电阻40通过所述第三引流片51与所述孔板50电性连接，所述孔板50通过所述防爆片60与所述盖帽20电性连接。因此，所述电极组件的正极片与所述盖帽20电性连接，即所述盖帽20为所述圆柱形电池100的正极输出端。
请一并参阅图3，所述集流片30上开设有多个贯穿所述集流片30的透气孔33，所述透气孔33用于配合所述防爆片60与所述孔板50组成的防爆结构，在所述壳体10内外的压强差达到一定值时，使所述壳体10内的气体通过达到泄压的目的。
进一步的，所述盖帽20向远离所述壳体10的方向凸起形成凸台21，所述凸台21的边缘开设有多个通孔211。可以理解的，所述凸台21即所述圆柱形电池100的正极输出端，多个通孔211用于配合所述防爆片60与所述孔板50组成的防爆结构，在所述壳体10内外的压强差达到一定值时，使所述壳体10内的气体通过达到泄压的目的。
进一步的，所述圆柱形电池100还包括套于所述盖帽20外并收容于所述壳体10内使所述盖帽20与所述壳体10密封配合的密封圈70。
进一步的，所述圆柱形电池100还包括位于所述盖帽20与所述防爆片60之间的上垫片80及位于所述防爆片60与所述孔板50之间的下垫片90。所述上垫片80呈圆环状且外径与圆形的防爆片60的外径相一致。所述下垫片90大致呈圆环状且所述防爆片60的凸部61穿过所述下垫片90与所述孔板50焊接。所述上垫片80及所述下垫片90具有减振效果，能够提高安全性能。所述密封圈70套于所述上垫片80与所述防爆片60外。
所述PTC热敏电阻40的工作原理在于：当所述圆柱形电池100发生短路产生大电流时，瞬间产生的热量使所述PTC热敏电阻40内部的绝缘性聚合物发生膨胀，导致导电性粒子彼此之间的接触减少，所述PTC热敏电阻40的阻值急剧增大。所述PTC热敏电阻40的阻值变大使电流变小，温度降低，当温度降至正常范围内时，所述PTC热敏电阻40内部的绝缘性聚合物发生收缩，致使导电性粒子彼此之间的接触增大，使PTC热敏电阻40的阻值恢复到较小的状态。
本实施方式中，所述PTC热敏电阻40与所述第一引流片31外层用环氧树脂压合固定，防止电解液对所述PTC热敏电阻40腐蚀。
本实用新型提供的圆柱形电池具有更优异的短路保护功能，根据PTC热敏电阻的特性，在内部发生短路产生大电流的情况下进行限流降温，与防爆膜和孔板组成的防爆结构一起形成双重保护作用。本实用新型提供的圆柱形电池不仅在安全性能方面获得了极大的提高，还具备结构简单、适于大规模生产应用的优势。
本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (7)
1.一种圆柱形电池，包括呈中空的圆柱状且一端开口的壳体、位于所述壳体开口一端的盖帽及收容于所述壳体与所述盖帽围成的壳内空间中的电极组件；其特征在于：还包括收容于所述壳内空间中并沿所述壳体的中心轴依次排列设置的集流片、PTC热敏电阻、孔板及防爆片，且所述防爆片位于靠近所述盖帽的一侧；所述防爆片中部向远离所述盖帽的方向凸起形成凸部，所述凸部焊接于所述孔板；所述集流片与所述电极组件的正极片相连接，所述PTC热敏电阻的两侧分别焊接于所述集流片相背于所述电极组件的一侧及所述孔板相背于所述凸部的一侧。
2.如权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于：所述集流片靠近所述PTC热敏电阻的一侧设有矩形第一引流片，另一侧设有矩形第二引流片；所述第一引流片与所述PTC热敏电阻焊接在一起，所述第二引流片与所述电极组件的正极片相连接。
3.如权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于：所述孔板靠近所述PTC热敏电阻的一侧设有矩形第三引流片，所述第三引流片与所述PTC热敏电阻焊接在一起。
4.如权利要求2所述的圆柱形电池，其特征在于：所述集流片上开设有多个贯穿所述集流片的透气孔。
5.如权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于：还包括套于所述盖帽外并收容于所述壳体内使所述盖帽与所述壳体密封配合的密封圈。
6.如权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于：还包括位于所述盖帽与所述防爆片之间的上垫片及位于所述防爆片与所述孔板之间的下垫片；所述上垫片呈圆环状；所述防爆片的凸部穿过所述下垫片与所述孔板焊接。
7.如权利要求1所述的圆柱形电池，其特征在于：所述盖帽向远离所述壳体的方向凸起形成凸台，所述凸台的边缘开设有多个通孔。
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