CN219892371U - 一种配置cid和内置ptc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配置CID和内置PTC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防护结构的问题，提出如下技术方案，包括由壳体、卷芯、正极部件与负极部件所构成的电池主体，所述正极部件与负极部件分别设置于壳体的两端位置，并形成导电通路，所述正极部件包括设置于壳体内部的正极汇流条，正极汇流条的上方依次设置有正极下顶板、正极上托板与正极塑胶隔板，其中，正极上托板上安装有CID件，正极上盖板上安装有正极柱与防爆阀。本实用新型通过PTC片与CID件的联合设置，进而能够有效的提升锂动力电池在短路、过流和过充等情况下的安全性和稳定性，降低其自燃、爆炸的风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子动力电池技术领域，尤其涉及一种配置CID和内置PTC的高安全性锂动力电池。
背景技术
锂动力电池目前占据着能源汽车电池的主要市场。在新能源电池市场激烈的竞争环境下，高性能的圆柱锂动力电池脱颖而出。绿色环保、使用寿命长、能量密度高和成本低等多方面的优点得到商家的认可，而在此基础上电池的安全性能也成为了商家选择的重要考量标准。
锂动力电池的安全问题一般是自身因素或人为因素造成的，漏液、自燃甚至爆炸都可能发生。动力电池内部含有杂质、水分等工艺问题造成电池自身的缺陷，使电池短路而持续放热，如果不能停止放热或散出热量，就会出现电池自燃或者爆炸。动力电池在经历过度充放电或强烈地挤压撞击等人为因素后，会导致电池内部出现异常电流，大的电流使电池温度升高，内压不断增大，电池出现鼓包变形、爆炸等现象。
因此，如何对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，提出一种配置CID和内置PTC的高安全性锂动力电池。
本实用新型的技术方案：一种配置CID和内置PTC的高安全性锂动力电池，包括由壳体、卷芯、正极部件与负极部件所构成的电池主体，所述正极部件与负极部件分别设置于壳体的两端位置，并形成导电通路，所述正极部件包括设置于壳体内部的正极汇流条，正极汇流条的上方依次设置有正极下顶板、正极上托板与正极塑胶隔板，其中，正极上托板上安装有CID件，正极上盖板上安装有正极柱与防爆阀；
所述负极部件包括设置于壳体内部的负极汇流条，负极汇流条的下方依次设置有负极下导电片、PTC片、负极上导电片、负极塑胶隔板与负极上盖板，其中，负极上盖板上安装有负极柱。
优选的，所述卷芯设置于壳体的内部，且卷芯的两端分别连通于正极汇流条和负极汇流条上。
优选的，所述正极上盖板的圆心处开设有孔洞，所述正极柱设置于孔洞中，且正极柱中设置有用于绝缘的正极密封圈，所述正极柱的底端穿过正极塑胶隔板，并连接于正极上托板上。
优选的，所述孔洞的侧边设置有位于正极上盖板上的槽孔与通孔，所述槽孔位于CID件的正上方，所述防爆阀设置于通孔中。
优选的，所述负极上盖板的圆心处开设有连接孔，所述负极柱设置于连接孔中，且负极柱的顶部穿过负极塑胶隔板，并接触于负极上导电片上，形成导电通路。
优选的，所述连接孔中设置有用于绝缘的负极密封圈。
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PTC片与CID件的联合设置，进而能够有效的提升锂动力电池在短路、过流和过充等情况下的安全性和稳定性，降低其自燃、爆炸的风险。
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的正面剖视结构示意图。
附图标记：1、电池主体；11、壳体；12、卷芯；13、正极部件；131、正极汇流条；132、正极下顶板；133、正极上托板；134、CID件；135、正极塑胶隔板；136、正极上盖板；137、正极柱；138、防爆阀；14、负极部件；141、负极汇流条；142、负极下导电片；143、PTC片；144、负极上导电片；145、负极塑胶隔板；146、负极上盖板；147、负极柱。
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1-2所示，本实用新型提出的一种配置CID和内置PTC的高安全性锂动力电池，包括由壳体11、卷芯12、正极部件13与负极部件14所构成的电池主体1。正极部件13与负极部件14分别设置于壳体11的两端位置，并形成导电通路。正极部件13包括设置于壳体11内部的正极汇流条131。正极汇流条131的上方依次设置有正极下顶板132、正极上托板133与正极塑胶隔板135。其中，正极上托板133上安装有CID件134，正极上盖板136上安装有正极柱137与防爆阀138。
负极部件14包括设置于壳体11内部的负极汇流条141。负极汇流条141的下方依次设置有负极下导电片142、PTC片143、负极上导电片144、负极塑胶隔板145与负极上盖板146。其中，负极上盖板146上安装有负极柱147。
本实施例中，PTC片143是一种具有低电阻、良好导电性的热敏高分子材料，双面采用镀镍铜箔焊接，并压实紧密贴合金属导电片，制作成薄片，厚度在0.1-3mm之间。本实用新型设计的PTC片143耐受电压4-5V、最大电流是200A。电池主体1内部异常温度的变化是PTC片143启动的关键。
本实施例中，CID件134在正常情况下起导通电路的功能，在受到高的电池主体1内压时成为电流切断装置，可以降低自燃和爆炸的可能。本实用新型采用PTC片143与CID件134联合对电池主体1进行保护，大大提高了电池主体1的安全性能。
基于实施例一的一种配置CID和内置PTC的高安全性锂动力电池工作原理是：当电池主体1正常工作时，电流最大不超过80A，而此时PTC片143的电阻极小，0.1-0.5mΩ之间,较低的功耗不影响电池主体1的正常使用。如果电流异常增大达到动作电流100A-160A时，PTC片143就会启动，迅速升温，达到90-120℃范围内，其阻值也陡增，回路中电流降低了十几倍，从而达到保护电池主体1的功效。电池电路故障被排除后PTC片143迅速降温并回到低阻值(约0.3-0.5mΩ)阶段，电池主体可再次使用。
CID件134作为电池主体1的第二道防线，设定其翻转压力在5-15公斤，当电池主体1故障持续进行时，内部压力持续增大到5-15公斤范围内时，CID件134便会自动向上翻转并从中间断开，断开与汇流条的接触，电池主体1的内部处于断路状态，内部反应不再进行。并且CID件134断开后可以释放内压，阻止了危险的进一步发生。CID件134的爆破压力小于防爆阀138，在防爆阀138之前爆破，与防爆阀138形成双重保护。
实施例二
如图2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的两端分别连通于正极汇流条131和负极汇流条141上。正极上盖板136的圆心处开设有孔洞，正极柱137设置于孔洞中，且正极柱137中设置有用于绝缘的正极密封圈。正极柱137的底端穿过正极塑胶隔板135，并连接于正极上托板133上。孔洞的侧边设置有位于正极上盖板136上的槽孔与通孔，槽孔位于CID件134的正上方，防爆阀138设置于通孔中。
本实施例中，正极上盖板136与正极上托板133之间通过正极塑胶隔板135进行绝缘。同时，正极塑胶隔板135向下延伸一周，阻断正极上托板133和正极下顶板132分别与壳体11的接触。
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：负极上盖板146的圆心处开设有连接孔，负极柱147设置于连接孔中，且负极柱147的顶部穿过负极塑胶隔板145，并接触于负极上导电片144上，形成导电通路。连接孔中设置有用于绝缘的负极密封圈。
本实施例中，负极上导电片144与负极上盖板146之间通过负极塑胶隔板145进行绝缘，而负极塑胶隔板145向上延伸一周，进而其阻挡负极上导电片144、负极下导电片142与PTC片143的周壁接触到壳体11的内壁。
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 (6)
1.一种配置CID和内置PTC的高安全性锂动力电池，包括由壳体(11)、卷芯(12)、正极部件(13)与负极部件(14)所构成的电池主体(1)，其特征在于：所述正极部件(13)与负极部件(14)分别设置于壳体(11)的两端位置，并形成导电通路，所述正极部件(13)包括设置于壳体(11)内部的正极汇流条(131)，正极汇流条(131)的上方依次设置有正极下顶板(132)、正极上托板(133)与正极塑胶隔板(135)，其中，正极上托板(133)上安装有CID件(134)，正极上盖板(136)上安装有正极柱(137)与防爆阀(138)；
所述负极部件(14)包括设置于壳体(11)内部的负极汇流条(141)，负极汇流条(141)的下方依次设置有负极下导电片(142)、PTC片(143)、负极上导电片(144)、负极塑胶隔板(145)与负极上盖板(146)，其中，负极上盖板(146)上安装有负极柱(147)。
2.根据权利要求1所述的一种配置CID和内置PTC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)的两端分别连通于正极汇流条(131)和负极汇流条(141)上。
3.根据权利要求1所述的一种配置CID和内置PTC的高安全性锂动力电池，其特征在于：所述正极上盖板(136)的圆心处开设有孔洞，所述正极柱(137)设置于孔洞中，且正极柱(137)中设置有用于绝缘的正极密封圈，所述正极柱(137)的底端穿过正极塑胶隔板(135)，并连接于正极上托板(133)上。
4.根据权利要求3所述的一种配置CID和内置PTC的高安全性锂动力电池，其特征在于：所述孔洞的侧边设置有位于正极上盖板(136)上的槽孔与通孔，所述槽孔位于CID件(134)的正上方，所述防爆阀(138)设置于通孔中。
5.根据权利要求1所述的一种配置CID和内置PTC的高安全性锂动力电池，其特征在于：所述负极上盖板(146)的圆心处开设有连接孔，所述负极柱(147)设置于连接孔中，且负极柱(147)的顶部穿过负极塑胶隔板(145)，并接触于负极上导电片(144)上，形成导电通路。
6.根据权利要求5所述的一种配置CID和内置PTC的高安全性锂动力电池，其特征在于：所述连接孔中设置有用于绝缘的负极密封圈。
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