CN209626342U - 一种熔断型锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种熔断型锂电池，包括电池外壳，所述电池外壳的内部固定安装有若干个环形的缠绕架，所述缠绕架之间缠绕有一块负极片与一块正极片，所述负极片与正极片之间另设有一层隔膜，所述负极片与正极片上都设有高温熔断的上导电膜与下导电膜，所述缠绕架的顶部连接到正极耳上，并且缠绕架的底部连接到负极耳上。本实用新型所述的一种熔断型锂电池，通过在正负极片的基底片的正反两面分别粘贴一层由由聚乙烯薄膜层与聚合物粒子层组成导电膜，当锂电池充电过充及放电短路时，过热会导致聚乙烯薄膜层胀开，使得石墨烯聚合物粒子被分开，无法继续导电，避免电池持续过热爆炸，保障锂电池使用安全。

Description

一种熔断型锂电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池领域，特别涉及一种熔断型锂电池。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，近年来随着移动电器的小型化及普及，而锂电池具有小型、重量轻、输出电压高、放电电压稳定、储存时间长等优点，使得电器配套的锂离子充电电池用量猛增，而锂电池在使用或充电过程中，过充、过放及过流或使用不当都会造成电池损坏，甚至引发电池爆炸，对人们的安全造成威胁，为此，需要在普通锂电池的基础上增设熔断保护，使电池在过热爆炸之前就断开内部电路，达到保护电池及人员安全的目的。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种熔断型锂电池，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种熔断型锂电池，包括电池外壳，所述电池外壳的内部固定安装有若干个环形的缠绕架，所述缠绕架之间缠绕有一块负极片与一块正极片，所述负极片与正极片之间另设有一层隔膜，所述负极片与正极片上都设有高温熔断的上导电膜与下导电膜，所述缠绕架的顶部连接到正极耳上，并且缠绕架的底部连接到负极耳上。

优选的，所述电池外壳的内部上方设置有一块固定板，所述缠绕架就安装在固定板的凹槽上，所述固定板的中间设有一个正极端，所述正极端的底部与缠绕架相连，顶部则连接到正极耳上。

优选的，所述电池外壳的顶端内壁上开设有一圈固定槽，所述固定槽内安装有一块绝缘板，所述正极耳向上由绝缘板的中心处穿过，所述绝缘板与固定板之间另设置有一个真空区。

优选的，所述负极片与正极片呈螺旋状缠绕在缠绕架上。

优选的，所述负极片与正极片都由基底片、上导电膜与下导电膜构成，所述上导电膜与下导电膜分别粘贴在基底片两面，并且上导电膜与下导电膜的结构厚度完全一致。

优选的，所述上导电膜与下导电膜主要分为聚乙烯薄膜层与聚合物粒子层，所述聚合物粒子层的主体构成为包裹有镍聚合物离子的石墨烯粒子，通过喷涂的方式均匀附在聚乙烯薄膜层上。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型中，通过在锂电池的正负极片的正反两面上铺设导电膜，而导电膜由喷涂有石墨烯聚合物粒子的聚乙烯薄膜层构成，正常情况下，石墨烯聚合物粒子连在一起形成完整的电路，而当电池过充、短路导致电池发热膨胀时，聚乙烯薄膜被胀开导致石墨烯聚合物粒子被分开，无法继续导电，从而使电流中断，达到保护电池的目的。

附图说明

图1为本实用新型一种熔断型锂电池的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种熔断型锂电池的正负极片结构示意图；

图3为本实用新型一种熔断型锂电池的导电膜结构示意图。

图中：1、电池外壳；2、缠绕架；3、负极片；4、正极片；5、隔膜；6、正极端；7、正极耳；8、固定板；9、固定槽；10、绝缘板；11、真空区；12、负极耳；13、上导电膜；14、基底片；15、下导电膜；16、聚乙烯薄膜层；17、聚合物粒子层。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-3所示，一种熔断型锂电池，包括电池外壳1，电池外壳1的内部固定安装有若干个环形的缠绕架2，缠绕架2之间缠绕有一块负极片3与一块正极片4，负极片3与正极片4之间另设有一层隔膜5，负极片3与正极片4上都设有高温熔断的上导电膜13与下导电膜15，缠绕架2的顶部连接到正极耳7上，并且缠绕架2的底部连接到负极耳12上。

电池外壳1的内部上方设置有一块固定板8，缠绕架2就安装在固定板8的凹槽上，固定板8的中间设有一个正极端6，正极端6的底部与缠绕架2相连，顶部则连接到正极耳7上；电池外壳1的顶端内壁上开设有一圈固定槽9，固定槽9内安装有一块绝缘板10，正极耳7向上由绝缘板10的中心处穿过，绝缘板10与固定板8之间另设置有一个真空区11；负极片3与正极片4呈螺旋状缠绕在缠绕架2上；负极片3与正极片4都由基底片14、上导电膜13与下导电膜15构成，上导电膜13与下导电膜15分别粘贴在基底片14两面，并且上导电膜13与下导电膜15的结构厚度完全一致；上导电膜13与下导电膜15主要分为聚乙烯薄膜层16与聚合物粒子层17，聚合物粒子层17的主体构成为包裹有镍聚合物离子的石墨烯粒子，通过喷涂的方式均匀附在聚乙烯薄膜层16上。

需要说明的是，本实用新型为一种熔断型锂电池，电池外壳1的内部固定安装有若干个环形的缠绕架2，负极片3与正极片4呈螺旋状缠绕在缠绕架2上，并且负极片3与正极片4之间另设有一层绝缘的隔膜5，将部分缠绕架2的顶部连接到正极耳7上，另外的缠绕架2的底部连接到负极耳12上，通过在负极片3与正极片4的基底片14的正反两面分别粘贴一层上导电膜13与下导电膜15，而上导电膜13与下导电膜15又由聚乙烯薄膜层16与聚合物粒子层17组成，其结构为在聚乙烯薄膜层16的表面喷涂一层由石墨烯聚合物粒子组成的聚合物粒子层17，在实际使用之中，正常情况下，聚乙烯薄膜层16表面的石墨烯聚合物粒子相互连在一起，形成通畅的电路来实现锂电池的充电和放电，而当锂电池在使用过程中操作不当，例如充电过充及放电短路时，整个锂电池会产生大量的热量，导致负极片3与正极片4升温膨胀，从而使聚乙烯薄膜层16也随之膨胀开来，而之前均匀喷涂在聚乙烯薄膜层16表面的石墨烯聚合物粒子被分离开来，使得石墨烯聚合物粒子之间无法传递电子，即无法继续导电，从而使负极片3与正极片4上的电流断开，使其无法继续产生热量，当温度降低后，聚乙烯薄膜层16由于热胀冷缩原理恢复原样，使得其表面的石墨烯聚合物粒子重新相连继续导电，在未正确使用前，负极片3与正极片4又会产生大量热量使得聚乙烯薄膜层16膨胀开来，并使石墨烯聚合物粒子分离断电，使得负极片3与正极片4又无法继续产生热量，如此反复保护电池无法持续升温导致爆炸，直至锂电池被重新正确使用；此后，锂电池内部热量逐渐散去，聚乙烯薄膜层16由于热胀冷缩原理恢复原样，使得其表面的石墨烯聚合物粒子重新相连，继续导电，负极片3与正极片4就可以继续正常工作。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种熔断型锂电池，其特征在于：包括电池外壳（1），所述电池外壳（1）的内部固定安装有若干个环形的缠绕架（2），所述缠绕架（2）之间缠绕有一块负极片（3）与一块正极片（4），所述负极片（3）与正极片（4）之间另设有一层隔膜（5），所述负极片（3）与正极片（4）上都设有高温熔断的上导电膜（13）与下导电膜（15），所述缠绕架（2）的顶部连接到正极耳（7）上，并且缠绕架（2）的底部连接到负极耳（12）上。

2.根据权利要求1所述的一种熔断型锂电池，其特征在于：所述电池外壳（1）的内部上方设置有一块固定板（8），所述缠绕架（2）安装在固定板（8）的凹槽上，所述固定板（8）的中间设有一个正极端（6），所述正极端（6）的底部与缠绕架（2）相连，顶部则连接到正极耳（7）上。

3.根据权利要求2所述的一种熔断型锂电池，其特征在于：所述电池外壳（1）的顶端内壁上开设有一圈固定槽（9），所述固定槽（9）内安装有一块绝缘板（10），所述正极耳（7）向上由绝缘板（10）的中心处穿过，所述绝缘板（10）与固定板（8）之间另设置有一个真空区（11）。

4.根据权利要求1所述的一种熔断型锂电池，其特征在于：所述负极片（3）与正极片（4）呈螺旋状缠绕在缠绕架（2）上。

5.根据权利要求1所述的一种熔断型锂电池，其特征在于：所述负极片（3）与正极片（4）都由基底片（14）、上导电膜（13）与下导电膜（15）构成，所述上导电膜（13）与下导电膜（15）分别粘贴在基底片（14）两面，并且上导电膜（13）与下导电膜（15）的结构厚度完全一致。

6.根据权利要求5所述的一种熔断型锂电池，其特征在于：所述上导电膜（13）与下导电膜（15）主要分为聚乙烯薄膜层（16）与聚合物粒子层（17），所述聚合物粒子层（17）的主体构成为包裹有镍聚合物离子的石墨烯粒子，通过喷涂的方式均匀附在聚乙烯薄膜层（16）上。