CN2793934Y - 一种自保护圆柱型锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自保护圆柱型锂离子电池，包括上盖片、正温度系数控制端子、密封圈，上盖片设置在密封圈的顶部，正温度系数控制端子设置在密封圈的上部，还包括防爆阀和连接片，连接片设置在密封圈的下部，防爆阀设置在密封圈的中部，连接片与防爆阀相连接，防爆阀中间为圆弧形，周边为扁平形，防爆阀中间的圆弧形部分有刻痕，连接片与防爆阀之间采用激光进行焊接，还包括保护板，保护板设置在密封圈与上盖片之间。当电池造成内部高压时，防爆阀也将随着内部气压发生形变，至一定值时防爆阀与连接片相连部分就断开形成电池断路，如内压仍继续升高达到一定值时防爆阀将沿刻痕处撕开进行排气以杜绝爆炸、起火情况发生，从而达到保护作用。

Description

一种自保护圆柱型锂离子电池

【技术领域】

本实用新型涉及电池，尤其涉及锂离子电池。

【背景技术】

在电子产品非常普及的今天，电池是一个应用非常广泛的产品，电池的种类很多，有碱性锌锰电池、镉镍电池、氢镍电池、锂电池、锂离子电池等，还包括燃料电池、太阳能电池等。其中的锂离子电池已经被人们广泛使用，锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极材料是碳材，电池通过正极产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程，为了区别于传统意义上的锂电池，所以人们称之为锂离子电池。锂离子电池自1990年问世以来，因其卓越的性能得到了迅猛的发展，并广泛地应用于社会。锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域，像大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等，且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。应用表明，锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。

锂离子电池一般都包括电池盖、活性物质为氧化钴锂的正极、采用特殊复合膜的隔膜、活性物质为碳的负极、有机电解液和电池壳，其正极材料是氧化钴锂，负极是碳。锂离子电池的工作原理即充放电原理是：当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极，而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高；同样道理，当对电池进行放电时即使用电池的过程，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回到正极，回到正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。所以，专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。

锂离子二次电池的正极材料含有锂元素，如果在使用、存储、运输过程中处理不当，都可能会发生危险和损失。如过充电、过放电、短路、高温、撞击等都会使电池内部结构发生变化，导致温度急剧升高、内部短路或造成内部高压，从而造成锂离子电池的漏液、燃烧甚至爆炸等严重后果。现有锂离子圆柱型电池的头部由密封圈、上盖片、正温度系数控制端子(PTC)组成，没有任何防爆及保护装置，无法解决直接造成电池爆炸的内部高压气体问题。锂离子电池的安全性能问题一直是限制该行业迅速发展的重要因素。

所以，如何采用有效的结构解决锂离子电池的安全性能问题成为突破行业发展的关键。

【发明内容】

本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种自保护圆柱型锂离子电池，具有较高的安全性能。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种自保护圆柱型锂离子电池，包括上盖片、正温度系数控制端子、密封圈，上盖片设置在密封圈的顶部，正温度系数控制端子设置在密封圈的上部，还包括防爆阀和连接片，所述连接片设置在密封圈的下部，防爆阀设置在密封圈的中部，所述连接片与防爆阀相连接。

作为优选，所述防爆阀中间为圆弧形，周边为扁平形。

作为优选，所述防爆阀中间的圆弧形部分有刻痕。

作为优选，所述连接片与防爆阀之间采用激光焊接进行连接。

作为优选，还包括保护板，所述保护板设置在密封圈与上盖片之间。

本实用新型的有益效果：本实用新型公开了一种自保护圆柱型锂离子电池，通过防爆阀使电池的内部结构既灵活又稳固，防止电池的漏液、燃烧及爆炸，当电池受到过充电、过放电、短路、高温、撞击等情况，导致电池内部结构发生变化、温度急剧升高、内部短路、造成内部高压时，防爆阀也将随着内部气压发生形变，至一定值时防爆阀与连接片相连部分就断开形成电池断路，如内压仍继续升高达到一定值时防爆阀将沿刻痕处撕开进行排气以杜绝爆炸、起火情况发生，从而达到保护作用。在单只电池中增设保护板，使电池本身增加了过充电限制、过放电限制及过流保护等多种功能，提高了电池的整体安全性能，在恶劣的条件下也可以放心的使用电池。本实用新型结构紧凑、方便实用。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本实用新型一种自保护圆柱型锂离子电池的结构示意图。

【具体实施方式】

如图1所示为本实用新型一种自保护圆柱型锂离子电池的结构示意图。包括上盖片1、正温度系数控制端子3、密封圈5，上盖片1设置在密封圈5的顶部，正温度系数控制端子3设置在密封圈5的上部，还包括防爆阀4和连接片6，所述连接片6设置在密封圈5的下部，防爆阀4设置在密封圈5的中部，所述连接片6与防爆阀4相连接。所述防爆阀4中间为圆弧形，周边为扁平形。所述防爆阀4中间的圆弧形部分有刻痕。所述连接片6与防爆阀4之间采用激光焊接进行连接。还包括保护板2，所述保护板2设置在密封圈5与上盖片1之间。圆柱电芯在制作过程中，在上盖部分添加圆形的保护板2及防爆阀4，上盖片1被焊接在圆形的保护板2上，保护板2的B+点与电芯正极相连、且保护板2外径部分为负极，与钢壳紧密接触，必要时施以粘结剂。本装置将现有技术中类似电池组所用的保护板加入单只电池结构的中后当，使电池本身增加了过充、过放电限制及过流保护功能。圆柱电芯在制作过程中，在正极处留有空间，上盖片1被焊接在保护板2上，保护板外圈基体为B-，同圆柱电芯钢壳的最上端重叠，保护板2上的输出正端为P+在另一面为镀镍钢帽或镀镍铜帽。当电池受到过充电、过放电、短路、高温、撞击等，导致电池内部结构发生变化、温度急剧升高、内部短路、造成内部高压时，本装置中的防爆阀4也将随着内部气压发生形变，至一定值时防爆阀4与连接片6相连部分就断开形成电池断路，如内压仍继续升高达到一定值时防爆阀4将沿刻痕处撕开进行排气以杜绝爆炸、起火情况发生，从而达到保护作用。

Claims (6)

1.一种自保护圆柱型锂离子电池，包括上盖片(1)、正温度系数控制端子(3)、密封圈(5)，上盖片(1)设置在密封圈(5)的顶部，正温度系数控制端子(3)设置在密封圈(5)的上部，其特征在于：还包括防爆阀(4)和连接片(6)，所述连接片(6)设置在密封圈(5)的下部，防爆阀(4)设置在密封圈(5)的中部，所述连接片(6)与防爆阀(4)相连接。

2.如权利要求1所述的一种自保护圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述防爆阀(4)中间为圆弧形，周边为扁平形。

3.如权利要求2所述的一种自保护圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述防爆阀(4)中间的圆弧形部分有刻痕。

4.如权利要求1或2或3所述的一种自保护圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述连接片(6)与防爆阀(4)之间采用激光焊接进行连接。

5.如权利要求1或2或3所述的一种自保护圆柱型锂离子电池，其特征在于：还包括保护板(2)，所述保护板(2)设置在密封圈(5)与上盖片(1)之间。

6.如权利要求4所述的一种自保护圆柱型锂离子电池，其特征在于：还包括保护板(2)，所述保护板(2)设置在密封圈(5)与上盖片(1)之间。

Images