CN219419455U - 一种ptc内置结构的高安全性锂动力电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种PTC内置结构的高安全性锂动力电池，属于锂离子动力电池技术领域。其主要针对现有产品中缺乏PTC片防护结构的问题，提出如下技术方案，包括由壳体、卷芯、导电组件与端盖所构成的电池主体，所述导电组件包括设置于壳体内部的汇流条，汇流条的上方设置有用于导电防护的PTC片，PTC片的上下分别设置有用于导电的上导电片与下导电片。本实用新型通过设置PTC片结构，进而其能够防止锂动力电池内部过流，实现将异常增大的电流降至很小的安全值，从而避免电池内部因温度过高所导致的漏液，起火，爆炸等情况的发生，增强锂动力电池使用的安全性，且PTC片配置在电池端盖的内部，从而可以节约电池空间，提升电池的体积能量密度。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子动力电池技术领域，尤其涉及一种PTC内置结构的高安全性锂动力电池。
背景技术
锂离子动力电池作为新能源电动汽车的动力源，随着新能源汽车的快速发展，锂离子动力电池的技术也在突飞猛进。人们对于电动汽车高续航里程的追求，促使锂离子动力电池往高能力密度的方向发展。另外，安全性能是锂离子动力电池另一个重要的指标。
锂动力电池是一种能量密度高，安全性能好的锂离子动力电池，被广泛应用于新能源电动汽车。而其在应用过程中，可能会出现短路的情况。当出现短路时，随着电池内部温度积累过高，电池内部的零部件会损毁甚至融化，导致电解液的泄漏；也可能会产生火花而直接点燃电解液，使整个电池燃烧，出现火灾；且短路的电池内部温度升高，伴随着内压增大，也会有爆炸的风险。
因此，如何对新能源锂离子动力电池进行处理是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种PTC内置结构的高安全性锂动力电池。
本实用新型的技术方案：一种PTC内置结构的高安全性锂动力电池，包括由壳体、卷芯、导电组件与端盖所构成的电池主体，所述导电组件包括设置于壳体内部的汇流条，汇流条的上方设置有用于导电防护的PTC片，PTC片的上下分别设置有用于导电的上导电片与下导电片，所述上导电片的顶部设置有橡胶隔板；
所述端盖包括装配于壳体末端的上盖板，上盖板的圆心处设置有，极柱与上盖板之间设置有用于绝缘的密封圈。
优选的，所述卷芯设置于壳体的内部，且卷芯位于汇流条的下方，所述汇流条用于联通卷芯与下导电片。
优选的，所述橡胶隔板位于端盖与上导电片的中部，用于两者之间的绝缘。
优选的，所述橡胶隔板的边沿处沿其圆周方向设置有向下延伸的凸环，凸环用于阻隔上导电片、PTC片与下导电片的边缘接触壳体。
优选的，所述橡胶隔板的顶部圆心处开设有孔洞，所述极柱的底端穿过孔洞，并接触于上导电片上。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益的技术效果：
通过设置PTC片结构，进而其能够防止锂动力电池内部过流，实现将异常增大的电流降至很小的安全值，从而避免电池内部因温度过高所导致的漏液，起火，爆炸等情况的发生，增强锂动力电池使用的安全性，且PTC片配置在电池端盖的内部，从而可以节约电池空间，提升电池的体积能量密度。
附图说明
图1给出本实用新型一种实施例的立体结构示意图；
图2为图1的局部正面剖视结构示意图；
图3为图2的A处局部结构放大示意图。
附图标记：1、电池主体；11、壳体；12、卷芯；13、汇流条；14、端盖；141、上盖板；142、极柱；143、密封圈；15、下导电片；16、PTC片；17、上导电片；18、橡胶隔板。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步说明。
实施例一
如图1-3所示，本实用新型提出的一种PTC内置结构的高安全性锂动力电池，包括由壳体11、卷芯12、导电组件与端盖14所构成的电池主体1。导电组件包括设置于壳体11内部的汇流条13，汇流条13的上方设置有用于导电防护的PTC片16，PTC片16的上下分别设置有用于导电的上导电片17与下导电片15，上导电片17的顶部设置有橡胶隔板18。
端盖14包括装配于壳体11末端的上盖板141，上盖板141的圆心处设置有412，极柱142与上盖板141之间设置有用于绝缘的密封圈143。
本实施例中，PTC片16是一种双面焊接镀镍铜箔的高分子薄片材料，一般厚度在0.1-3mm之间。PTC片16两面的金属片压紧贴实并紧密接触上导电片17与下导电片15，并串联在电池的一极内部。
本实施例中，PTC片16作为一种正温度系数的热敏电阻元件，其自身未启动时内阻很小，损耗也小，不影响电池主体1内阻及电池电路的正常工作，本实施例所采用的PTC片16能够耐受电压4-5V，最大电流不超过200A。
基于实施例一的一种PTC内置结构的高安全性锂动力电池工作原理是：当电池主体1充放电时，正常工作的最大电流不高于80A，此时PTC片16的表面温升不高于20℃，PTC片16电阻不超过0.5mΩ,电流正常通过PTC片，电池正常使用。
当电流异常变大且在PTC片16的动作电流范围内(110A～160A)，此时PTC片温度升高至90℃以上，一般不超过120℃，PTC片16的电阻快速升高，使电池主体1内部电流降低至很小的安全值，起到阻流作用，保护外部电路不受损坏。当电池主体1的电流下降到80A以下，PTC片16的表面温度降至环境温度时，PTC片16恢复至电阻不超过0.5mΩ，电池主体1可以重新正常工作，不受PTC片16的影响。如果再次发生异常，PTC片16能够可以重复启动保护电路。
实施例二
如图2-3所示，基于实施例一的基础上，本实施例还包括：卷芯12设置于壳体11的内部，且卷芯12位于汇流条13的下方。汇流条13用于联通卷芯12与下导电片15。橡胶隔板18位于端盖14与上导电片17的中部，用于两者之间的绝缘。橡胶隔板18的边沿处沿其圆周方向设置有向下延伸的凸环，凸环用于阻隔上导电片17、PTC片16与下导电片15的边缘接触壳体11。
本实施例中，密封圈143的用于是为了实现极柱142与上盖板141之间的绝缘，进而其采用绝缘橡胶材质。
实施例三
如图2所示，基于上述实施例一或二，本实施例还包括：橡胶隔板18的顶部圆心处开设有孔洞，所述极柱142的底端穿过孔洞，并接触于上导电片17上。
本实施例中，孔洞的设置，使得极柱142与上导电片17之间进行接触，进而实现电池主体1内部的电流通路。
上述具体实施例仅仅是本实用新型的几种优选的实施例，基于本实用新型的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。
Claims (5)
1.一种PTC内置结构的高安全性锂动力电池，包括由壳体(11)、卷芯(12)、导电组件与端盖(14)所构成的电池主体(1)，其特征在于：所述导电组件包括设置于壳体(11)内部的汇流条(13)，汇流条(13)的上方设置有用于导电防护的PTC片(16)，PTC片(16)的上下分别设置有用于导电的上导电片(17)与下导电片(15)，所述上导电片(17)的顶部设置有橡胶隔板(18)；
所述端盖(14)包括装配于壳体(11)末端的上盖板(141)，上盖板(141)的圆心处设置有(412)，极柱(142)与上盖板(141)之间设置有用于绝缘的密封圈(143)。
2.根据权利要求1所述的一种PTC内置结构的高安全性锂动力电池，其特征在于：所述卷芯(12)设置于壳体(11)的内部，且卷芯(12)位于汇流条(13)的下方，所述汇流条(13)用于联通卷芯(12)与下导电片(15)。
3.根据权利要求1所述的一种PTC内置结构的高安全性锂动力电池，其特征在于：所述橡胶隔板(18)位于端盖(14)与上导电片(17)的中部，用于两者之间的绝缘。
4.根据权利要求1所述的一种PTC内置结构的高安全性锂动力电池，其特征在于：所述橡胶隔板(18)的边沿处沿其圆周方向设置有向下延伸的凸环，凸环用于阻隔上导电片(17)、PTC片(16)与下导电片(15)的边缘接触壳体(11)。
5.根据权利要求1所述的一种PTC内置结构的高安全性锂动力电池，其特征在于：所述橡胶隔板(18)的顶部圆心处开设有孔洞，所述极柱(142)的底端穿过孔洞，并接触于上导电片(17)上。
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