一種圓柱形鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種圓柱形鋰離子電池，其包括8-10層重疊設(shè)置的正極和負(fù)極，正極和負(fù)極間夾有隔膜，柱體內(nèi)纏繞絕緣層，柱體邊緣處設(shè)置圓形密封圈，正極或負(fù)極通過正極引線或負(fù)極引線與電池頂蓋形成導(dǎo)電連接，隔膜內(nèi)部包括電解液，隔膜為纖維素、聚丙烯、聚乙烯或它們的復(fù)合膜，柱體中心處設(shè)置中心銷，中心銷穿過柱體與頂蓋連接，頂蓋通過密封圈與柱體外殼連接，頂蓋內(nèi)設(shè)有安全排氣閥，圓形密封圈內(nèi)設(shè)有正溫度系數(shù)端子，安全排氣閥與正溫度系數(shù)端子共同構(gòu)成電池的防爆破裂裝置。本實(shí)用新型的圓柱形鋰離子電池保證在電池遇到偶然事件或緊急不安全因素時(shí)，釋放內(nèi)壓及熱量，從而保證了電池的安全，避免發(fā)生意外事故。
【專利說明】 一種圓柱形鋰離子電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一利圓柱形鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]在加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，調(diào)整優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展大背景下，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)正日益成為我國(guó)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力，鋰離子電池行業(yè)作為節(jié)能環(huán)保和循環(huán)利用的核心環(huán)節(jié)是當(dāng)今綠色低碳社會(huì)所提倡的主題?？萍疾坎块L(zhǎng)萬(wàn)鋼給山了中國(guó)新能源汽車的發(fā)展目標(biāo):到2012年，國(guó)內(nèi)新生產(chǎn)的汽車中10%將是節(jié)能與新能源汽車。因此，2012年我國(guó)新能源汽車將達(dá)到年產(chǎn)140萬(wàn)輛的規(guī)模。如果每輛汽車用動(dòng)力電池按5萬(wàn)元人民幣計(jì)算，這會(huì)是一個(gè)700億規(guī)模的市場(chǎng)。鋰離子電池以其高電壓、高容量、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好等顯著的優(yōu)點(diǎn)，成為近年來高能電池研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)方向之一。
[0003]自從1990年索尼公司將鋰離子電池商業(yè)化以來，經(jīng)過20多年的發(fā)展它的缺點(diǎn)正被逐步克服，性能在不斷提升應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣闊。目前，在鋰離子電池電極材料的研究領(lǐng)域，其研究方向一是改善現(xiàn)有電極材料的電化學(xué)性能，以使電池的容量逼近其理論值，并獲得更好的循環(huán)性能；二是研究開發(fā)新型電極材料以替代現(xiàn)有的電極材料，并使它獲得商業(yè)化的應(yīng)用，在相關(guān)技術(shù)障礙得到克服之后，鋰離子電池必將獲得性能上的更大突破應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)更廣闊。
[0004]鋰離子電池按照形狀可以分為圓柱形電池、方形電池和扣式電池三大類型:
[0005](I)圓柱形鋰離子電池:內(nèi)部為卷繞式極群，塑料密封膠卷，以機(jī)械的方法進(jìn)行卷邊壓縮來密封殼蓋。電池殼蓋是一個(gè)具有多重保護(hù)功能的組件，包括有過充電的保護(hù)設(shè)置和安全閥，其中安全閥主要是在內(nèi)電壓過高時(shí)而達(dá)到自動(dòng)破裂而起到保護(hù)的作用；
[0006](2)方形鋰離子電池:此種電池主要是應(yīng)用在小型和薄型的用電裝置中，多以手機(jī)類的用電器為代表。與圓柱形裡離子電池相同的是，蓋子上設(shè)有安全閥和卷繞式極群，不同的是此電池實(shí)現(xiàn)了正極與殼體之間的絕緣，此種電池的正極柱采用是金屬-陶瓷或者金屬材料-玻璃。
[0007]方形鋰離子電池與圓柱形鋰離子電池在塵產(chǎn)的工藝流程上都是相同的，不同的只是兩種電池的封口方式:圓柱形鋰離子電池采用的是傳統(tǒng)的卷邊式的壓縮式密封，而方形鋰離子電池采用的則是激光式的焊接方法；
[0008](3)扣式鋰離子電池:組成上和圓柱形鋰離子電池相似，主要的構(gòu)件也是正極、負(fù)極隔膜、蓋板、電解質(zhì)和密封圈。
[0009]在現(xiàn)有技術(shù)中，在安全結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，常規(guī)的圓柱形鋰離子電池安全問題比較突出，必須采用更有效、更迅速的放氣方式，才能確保電池工作的安全性。而且，要能保證在電池遇到偶然事件，或者遇有緊急不安全因素時(shí)，能夠有效地釋放電池內(nèi)部壓力及熱量，從而保證電池的安全，避免出現(xiàn)意外事故。
實(shí)用新型內(nèi)容[0010]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種體積小、容量大、安全性高、循環(huán)壽命長(zhǎng)的圓柱形裡離子電池。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0012]一種圓柱形鋰離子電池，其包括重疊設(shè)置的正極和負(fù)極，正極和負(fù)極間夾有隔膜，柱體內(nèi)纏繞絕緣層，柱體邊緣處設(shè)置圓形密封圈，正極引線與正極形成一體，負(fù)極引線與負(fù)極形成一體，正極或負(fù)極通過正極引線或負(fù)極引線與電池頂蓋形成導(dǎo)電連接，其特征在于:所述隔膜內(nèi)部包括電解液，所述隔膜為聚丙烯/纖維素/聚乙烯層狀復(fù)合膜，柱體中心處設(shè)置中心銷，中心銷穿過柱體與頂蓋連接，頂蓋通過密封圈與柱體外殼連接，頂蓋內(nèi)設(shè)有安全排氣閥，圓形密封圈內(nèi)設(shè)有正溫度系數(shù)端子，安全排氣閥與正溫度系數(shù)端子共同構(gòu)成電池的防爆破裂裝置。
[0013]在本實(shí)用新型提供的另一種鋰離子電池中，所述頂蓋為不銹鋼頂蓋或銅頂蓋。
[0014]在本實(shí)用新型提供的另一種鋰離子電池中，所述正極包括金屬箔或金屬網(wǎng)，其上涂有正極活性物質(zhì)，所述正極活性物質(zhì)包括鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰，或者采用過渡金屬代替上述復(fù)合氧化物中的一部份，所述過渡金屬包括二氧化錳、五氧化二礬或硫化鐵。
[0015]在本實(shí)用新型提供的另一種鋰離子電池中，負(fù)極包括金屬箔或金屬網(wǎng)，其上涂有負(fù)極活性物質(zhì)，所述負(fù)極活性物質(zhì)包括炭基材料、石墨、中間相炭微球、鋰合金及低電位的嵌鋰化合物。
[0016]本實(shí)用新型的防爆破裂裝置工作原理在于當(dāng)電池遇非正常因素而造成溫度異常升高時(shí)，正溫度系數(shù)端子的電阻急劇增大，阻斷電流通過，同時(shí)安全排氣閥排出殘余氣體。
[0017]本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于:采用了安全排氣閥與正溫度系數(shù)端子共同構(gòu)成的防爆破裂裝置，這種防爆破裂裝置可以保證在電池遇到偶然事件后有防止爆炸的措施。當(dāng)電池遇有緊急不安全因素時(shí)，釋放內(nèi)壓及熱量，從而保證了電池的安全，避免發(fā)生意外事故。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0019]圖中I為正極、2為負(fù)極、3為隔膜、4為絕緣層、5為密封圈、6為正極引線、7為負(fù)極引線、8為頂蓋、9為中心銷、10為安全排氣閥、11為正溫度系數(shù)端子
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0021]本實(shí)用新型如圖1所示，一種圓柱形鋰離子電池，其包括重疊設(shè)置的正極(I)和負(fù)極(2)，正極(I)和負(fù)極(2)間夾有隔膜(3)，柱體內(nèi)纏繞絕緣層(4)，柱體邊緣處設(shè)置圓形密封圈(5)，正極引線(6)與正極形成一體，負(fù)極引線(7)與負(fù)極形成一體，正極或負(fù)極通過正極引線或負(fù)極引線與電池頂蓋(8)形成導(dǎo)電連接，所述正極和負(fù)極分別重疊8-10層，所述隔膜內(nèi)部包括電解液，所述隔膜為聚丙烯/纖維素/聚乙烯層狀復(fù)合膜，柱體中心處設(shè)置中心銷(9)，中心銷穿過柱體與頂蓋連接，頂蓋通過密封圈與柱體外殼連接，頂蓋內(nèi)設(shè)有安全排氣閥(10)，圓形密封圈內(nèi)設(shè)有正溫度系數(shù)端子(11)，安全排氣閥與正溫度系數(shù)端子共同構(gòu)成電池的防爆破裂裝置。
[0022]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下做出若干替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種圓柱形鋰離子電池，其包括重疊設(shè)置的正極(I)和負(fù)極(2)，正極(I)和負(fù)極(2)間夾有隔膜(3)，柱體內(nèi)纏繞絕緣層(4)，柱體邊緣處設(shè)置圓形密封圈(5)，正極引線(6)與正極形成一體，負(fù)極引線(7)與負(fù)極形成一體，正極或負(fù)極通過正極引線或負(fù)極引線與電池頂蓋(8)形成導(dǎo)電連接，其特征在于:所述正極和負(fù)極分別重疊8-10層，所述隔膜內(nèi)部包括電解液，所述隔膜為聚丙烯/纖維素/聚乙烯層狀復(fù)合膜，柱體中心處設(shè)置中心銷(9)，中心銷穿過柱體與頂蓋連接，頂蓋通過密封圈與柱體外殼連接，頂蓋內(nèi)設(shè)有安全排氣閥(10)，圓形密封圈內(nèi)設(shè)有正溫度系數(shù)端子(11)，安全排氣閥與正溫度系數(shù)端子共同構(gòu)成電池的防爆破裂裝置；所述正極包括金屬箔或金屬網(wǎng)，其上涂有正極活性物質(zhì)，所述負(fù)極包括金屬箔或金屬網(wǎng)，其上涂有負(fù)極活性物質(zhì)。
【文檔編號(hào)】H01M2/12GK203812944SQ201320850877
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】楊森, 劉月平 申請(qǐng)人:襄陽(yáng)錦翔光電科技股份有限公司