本實(shí)用新型涉及一種鋰電池，尤其涉及一種圓柱形鋰電池。

背景技術(shù)：

就目前市場(chǎng)上所普遍存在的鋰離子電池來(lái)看，其性能與鋰離子電池材料的性能密切相關(guān)。因此鋰離子電池的發(fā)展歷程伴隨著電池材料的革新與突破，具體包括正、負(fù)極材料，電解液，隔膜等，其中正、負(fù)極材料和電解液對(duì)電池的影響最大，隔膜對(duì)于電池安全性的影響也是極大，也是鋰離子電池研究的重點(diǎn)。同時(shí)，目前商品化的鋰離子電池大部分以鈷酸鋰材料為正極，石墨化碳材料為負(fù)極。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，以筆記本電腦、移動(dòng)電話等為代表的便攜式設(shè)備不斷小型化，智能化，要求其電源更加高比能量化。此外，電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域要求動(dòng)力型電池必須具有高比能量、低成本和高安全性。以鈷酸鋰材料為正極，石墨化碳材料為負(fù)極的鋰離子電池已經(jīng)不能滿足上述發(fā)展的要求了。

由于采用純鈷酸鋰做正極的鋰離子電池存在安全性不高等一些問(wèn)題，所以選擇一種更加優(yōu)良的正極材料是必然的。鎳鈷鋁三元材料因具有比容量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、原料豐富、安全性好和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最有應(yīng)用潛力的新型鋰離子電池正極材料。

研究發(fā)現(xiàn)，硅碳其能量密度比現(xiàn)有的負(fù)極材料提升了80％，完全可以商業(yè)化的硅碳復(fù)合負(fù)極材料，該材料應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，有望將電池的能量密度大幅度提升，電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程有望提升到400km以上。

再者，現(xiàn)有的鋰離子電池缺少必要的斷電保護(hù)組件，無(wú)法提升電池的安全 品質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的所要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是提供一種圓柱形鋰電池，其設(shè)置有斷電防爆組件，能夠及時(shí)將蓄電層產(chǎn)生的熱量和氣壓排出，降低了鋰電池?cái)嚯姳ǖ目赡苄浴?/p>

為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種圓柱形鋰電池，包括有圓柱形外殼，所述圓柱形外殼的底部設(shè)有底部絕緣片，所述圓柱形外殼頂部設(shè)有構(gòu)成正極端的蓋帽；所述蓋帽的下方沿著圓柱形外殼的軸向上依次設(shè)置有安全閥和頂部絕緣片；所述圓柱形外殼內(nèi)部構(gòu)成電池容納空間，所述電池容納空間的中心沿著圓柱形外殼的軸向上設(shè)置有芯軸，所述芯軸兩側(cè)均堆疊有蓄電層；所述蓄電層從外至內(nèi)依序由隔膜層、負(fù)極層、隔膜層、正極層堆疊而成；所述蓄電層與底部絕緣片之間分布有負(fù)極極耳，所述蓄電層與蓋帽之間分布有正極極耳；所述正極極耳上分布有第一斷電防爆組件，所述蓋帽與圓柱形外殼頂部之間分布有第二斷電防爆組件；

所述第一防爆組件、第二防爆組件為螺紋電磁閥；當(dāng)電池內(nèi)部或外部發(fā)生短路時(shí)，電池內(nèi)部的氣壓上升使得所述螺紋電磁閥中的彈片被頂開(kāi)，從而使得先導(dǎo)孔被打開(kāi)，電池內(nèi)部的高壓氣體排出；當(dāng)電池內(nèi)部的氣壓下降后，所述彈片在彈簧復(fù)位力的作用下重新將先導(dǎo)孔密閉。

在一較佳實(shí)施例中：所述隔膜層為PP、PE與PP構(gòu)成的三層復(fù)合隔膜，其表面還具有一PVDF涂覆層。

在一較佳實(shí)施例中：所述負(fù)極層為硅碳層。

在一較佳實(shí)施例中：所述正極層為鎳鈷鋁三元材料層。

在一較佳實(shí)施例中：所述第一防爆組件、第二防爆組件為螺紋電磁閥。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的技術(shù)方案具備以下有益效果:

1.本實(shí)用新型提供的一種圓柱形鋰電池，由于使用了螺紋電磁閥作為防爆組件，當(dāng)電池內(nèi)部或外部發(fā)生短路時(shí)，電池內(nèi)部的氣壓升高使得螺紋電磁閥中的彈片被高壓氣體頂開(kāi)，螺紋電磁閥中的先導(dǎo)孔被打開(kāi)，使得高壓氣體被排出。氣體排出后，電池內(nèi)部的氣壓下降，螺紋電磁閥中的彈片在彈簧復(fù)位力的作用下重新將先導(dǎo)孔關(guān)閉。從而使得該鋰電池可以做到防爆，增加了鋰電池的安全性。

2.本實(shí)用新型提供的一種圓柱形鋰電池，使用硅碳層作為負(fù)極材料，使用鎳鈷鋁三元材料層作為正極材料，可以實(shí)現(xiàn)單體電池能量密度達(dá)到220WH/KG的要求，比目前市場(chǎng)上的能量密度增長(zhǎng)約20％，同時(shí)采用正極鎳鈷鋁和硅碳負(fù)極整體提高電池單體高容量，實(shí)現(xiàn)循環(huán)壽命長(zhǎng)，比容量高，加上涂覆型的陶瓷隔和斷電防爆組件的運(yùn)用，對(duì)于電池的使用安全性能做了根本的保證，對(duì)于目前火爆增長(zhǎng)的新能源汽車(chē)市場(chǎng)提供了理想的動(dòng)力源。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中圓柱形鋰電池的結(jié)構(gòu)剖視圖。

具體實(shí)施方式

下文通過(guò)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

參考圖1，一種圓柱形鋰電池，包括有圓柱形外殼1；所述圓柱形外殼1的底部設(shè)有底部絕緣片2，所述圓柱形外殼1頂部設(shè)有構(gòu)成正極端的蓋帽3；所述蓋帽3的下方沿著圓柱形外殼1的軸向上依次設(shè)置有安全閥4和頂部絕緣片5； 所述圓柱形外殼1內(nèi)部構(gòu)成電池容納空間，所述電池容納空間的中心沿著圓柱形外殼的軸向上設(shè)置有芯軸6，所述芯軸6兩側(cè)均堆疊有蓄電層7；所述蓄電層從外至內(nèi)依序由隔膜層71、負(fù)極層72、隔膜層71、正極層73堆疊而成；所述蓄電層7與底部絕緣片2之間分布有負(fù)極極耳，所述蓄電層7與蓋帽3之間分布有正極極耳8；所述正極極耳8上分布有第一斷電防爆組件81，所述蓋帽3與圓柱形外殼1頂部之間分布有第二斷電防爆組件31。

本實(shí)施例中，所述第一斷電防爆組件81和第二斷電防爆組件31為螺旋式電磁閥。當(dāng)電池內(nèi)部或外部發(fā)生短路時(shí)，電池內(nèi)部的氣壓升高使得螺紋電磁閥中的彈片被高壓氣體頂開(kāi)，螺紋電磁閥中的先導(dǎo)孔被打開(kāi)，使得高壓氣體被排出。氣體排出后，電池內(nèi)部的氣壓下降，螺紋電磁閥中的彈片在彈簧復(fù)位力的作用下重新將先導(dǎo)孔關(guān)閉。從而使得該鋰電池可以做到防爆，增加了鋰電池的安全性。

本實(shí)施例中，所述隔膜層為PP、PE與PP構(gòu)成的三層復(fù)合隔膜，其表面還具有一PVDF涂覆層。

所述負(fù)極層為硅碳層，所述正極層為鎳鈷鋁三元材料層。從而可以實(shí)現(xiàn)單體電池能量密度達(dá)到220WH/KG的要求，比目前市場(chǎng)上的能量密度增長(zhǎng)約20％，同時(shí)采用正極鎳鈷鋁和硅碳負(fù)極整體提高電池單體高容量，實(shí)現(xiàn)循環(huán)壽命長(zhǎng)，比容量高，加上涂覆型的陶瓷隔和斷電防爆組件的運(yùn)用，對(duì)于電池的使用安全性能做了根本的保證，對(duì)于目前火爆增長(zhǎng)的新能源汽車(chē)市場(chǎng)提供了理想的動(dòng)力源。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因 此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。