CN209133597U - 一种过充自保护的锂电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种过充自保护的锂电池，包括锂电池铝壳，和设于锂电池铝壳内的电芯；电芯包括正极片、负极片、正极耳和负极耳，正极片电连接正极耳，负极片电连接负极耳；锂电池铝壳包括顶盖和侧壁，侧壁的内表面敷设有与电芯负极片接触的具有负温度系数的热敏电阻层；负极片位于电芯的最外圈，且与热敏电阻层接触；锂电池铝壳顶盖上安装有正极柱和负极柱，正极柱和正极耳之间电连接有保险丝；克服了使用翻转片时的不可靠性和因为翻转片误翻转而提前失效的问题，并且避免了因薄膜损坏导致负极片与锂电池铝壳出现短路的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种过充自保护的锂电池。
背景技术
现行的方型铝壳锂离子电池在设计和生产中为了避免内部极片与铝壳接触短路，在设计和生产的过程中采取人为留存更长的隔膜包裹极片的方式避免极片与壳体接触短路。
为解决锂离子电池过充引起电芯安全风险，现行的设计方案是在电芯顶盖片上增加一金属翻转片结构。其作用机理主要是：电芯过充后产气导致内部压力增大致使翻转片翻转后负极与顶盖片(正极极柱与顶盖片始终为导通状态)接触，进而引起电芯内部与顶盖片短路，熔融极片处保险丝保护过充电芯产生更严重的危害。
由以上防护机理分析，在电芯正常工作时电芯内部极片需与外壳的所有金属部件保持绝缘，而发生异常时需要与壳体导通。现有的方法不仅浪费了大量的隔膜，同时引入金属翻转片的结构在一定程度上降低了电芯的可靠性。实际使用过程中就出现了大量因为翻转片误翻转而提前失效的案例。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种过充自保护的锂电池，来解决以上问题。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种过充自保护的锂电池，包括锂电池铝壳，和设于所述锂电池铝壳内的电芯；所述电芯包括正极片、负极片、正极耳和负极耳，所述正极片电连接正极耳，所述负极片电连接负极耳；
所述锂电池铝壳包括顶盖和侧壁，所述侧壁的内表面敷设有与电芯负极片接触的具有负温度系数的热敏电阻层；
所述负极片位于电芯的最外圈，且与所述热敏电阻层接触；
所述锂电池铝壳顶盖上安装有正极柱和负极柱，所述正极柱和正极耳之间电连接有保险丝。
可选的，所述热敏电阻层上电连接有用于检测锂电池铝壳内部温度的温度传感器。
可选的，所述温度传感器为NTC MF71、NTC MF52、SCK251R0或SCK10015。
可选的，所述电芯为卷绕电芯。
可选的，所述电芯还包括隔膜，所述隔膜包括第一隔膜和第二隔膜。
可选的，依次堆叠的一层所述正极片、一层所述第一隔膜、一层所述负极片和一层所述第二隔膜卷绕后形成所述电芯。
可选的，所述负极片长度大于第二隔膜长度，以使所述负极片位于所述电芯的最外圈。
与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：
本实用新型通过在锂电池铝壳的侧壁敷设一层热敏电阻层，使得在过充时，锂电池铝壳内部温度升高，热敏电阻层受温度影响电阻急剧减小，使得负极片和锂电池铝壳之间电路接通，导致正极柱和正极耳之间为短路状态，从而熔断正极柱和正极耳之间的保险丝；克服了使用翻转片时的不可靠性和因为翻转片误翻转而提前失效的问题，并且避免了因薄膜损坏导致负极片与锂电池铝壳出现短路的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种过充自保护的锂电池的一结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种过充自保护的锂电池的又一结构示意图。
图中：
10、锂电池铝壳；11、侧壁；12、顶盖；13、正极柱；14、负极柱；20、热敏电阻层；30、电芯；31、负极片；32、正极耳；33、负极耳；40、保险丝。
具体实施方式
为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
请参考图1，一种过充自保护的锂电池，包括锂电池铝壳10，和设于锂电池铝壳10内的电芯30；电芯30包括正极片、负极片31、正极耳32和负极耳33，正极片电连接正极耳32，负极片31电连接负极耳33。
锂电池铝壳10包括顶盖12和侧壁11，侧壁11的内表面敷设有与电芯30负极片31接触的具有负温度系数的热敏电阻层20；负极片31位于电芯30的最外圈，且与热敏电阻层20接触；锂电池铝壳10顶盖12上安装有正极柱13和负极柱14，正极柱13和正极耳32之间电连接有保险丝40。
工作原理为：正常充电时，负温度系数的热敏电阻层20由于温度较低，电阻较大，导致负极片31和锂电池铝壳10之间为电路断开状态，即正极耳32和负极耳33之间为电路断开状态；当过充时，锂电池铝壳10内部温度升高，热敏电阻层20受温度影响电阻急剧减小，使得负极片31和锂电池铝壳10之间电路接通，导致正极柱13和正极耳32之间为短路状态，从而熔断正极柱13和正极耳32之间的保险丝40，断开了正极柱13和正极耳32之间的电连接，切断了充电电路，实现了过充保护的功能。
具体的，热敏电阻层20上电连接有用于检测锂电池铝壳10内部温度的温度传感器，检测时只需要检测一定距离内热敏电阻层20的阻值大小，再通过热敏电阻层20的阻值大小换算出对应的温度，即可在预防过充的同时检测锂电池铝壳10的内部温度。
进一步的，温度传感器为NTC MF71、NTC MF52、SCK251R0、SCK10015等等。
具体的，电芯30为卷绕电芯；电芯还包括隔膜，所述隔膜包括第一隔膜和第二隔膜；卷绕时，采用依次堆叠的一层正极片、一层第一隔膜、一层负极片31和一层第二隔膜卷绕而成，且在卷绕至最后一层时切除第二隔膜，以使负极片31长度大于第二隔膜长度，从而让负极片31位于所述电芯的最外圈，致使负极片31能够与热敏电阻层20接触。
本实施例提供的一种过充自保护的锂电池，通过在锂电池铝壳10的侧壁11敷设一层热敏电阻层20，使得在过充时，锂电池铝壳10内部温度升高，热敏电阻层20受温度影响电阻急剧减小，使得负极片31和锂电池铝壳10之间电路接通，导致正极柱13和正极耳32之间为短路状态，从而熔断正极柱13和正极耳32之间的保险丝40；克服了使用翻转片时的不可靠性和因为翻转片误翻转而提前失效的问题，并且避免了因薄膜损坏导致负极片31与锂电池铝壳10出现短路的问题。
以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种过充自保护的锂电池，包括锂电池铝壳，和设于所述锂电池铝壳内的电芯；所述电芯包括正极片、负极片、正极耳和负极耳，所述正极片电连接正极耳，所述负极片电连接负极耳，其特征在于：
所述锂电池铝壳包括顶盖和侧壁，所述侧壁的内表面敷设有与电芯负极片接触的具有负温度系数的热敏电阻层；
所述负极片位于电芯的最外圈，且与所述热敏电阻层接触；
所述锂电池铝壳顶盖上安装有正极柱和负极柱，所述正极柱和正极耳之间电连接有保险丝。
2.根据权利要求1所述的过充自保护的锂电池，其特征在于，所述热敏电阻层上电连接有用于检测锂电池铝壳内部温度的温度传感器。
3.根据权利要求2所述的过充自保护的锂电池，其特征在于，所述温度传感器为NTCMF71、NTC MF52、SCK251R0或SCK10015。
4.根据权利要求1所述的过充自保护的锂电池，其特征在于，所述电芯为卷绕电芯。
5.根据权利要求4所述的过充自保护的锂电池，其特征在于，所述电芯还包括隔膜，所述隔膜包括第一隔膜和第二隔膜。
6.根据权利要求5所述的过充自保护的锂电池，其特征在于，依次堆叠的一层所述正极片、一层所述第一隔膜、一层所述负极片和一层所述第二隔膜卷绕后形成所述电芯。
7.根据权利要求6所述的过充自保护的锂电池，其特征在于，所述负极片长度大于第二隔膜长度，以使所述负极片位于所述电芯的最外圈。
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| CN201822233434.2U CN209133597U (zh) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | 一种过充自保护的锂电池 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111599977A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-08-28 | 海口博澳国兴新能源科技有限公司 | 一种大容量锂离子电池及电动设备 |
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2018
- 2018-12-28 CN CN201822233434.2U patent/CN209133597U/zh active Active
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