本實(shí)用新型涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種安全柱式鋰離子電池。

背景技術(shù)：

近年來，隨著鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域的不斷研究與發(fā)展，鋰離子電池以其優(yōu)異的性能在各類電子產(chǎn)品中得到了廣泛地應(yīng)用。然而，在鋰離子電池技術(shù)日益成熟的過程中，其仍不可避免地存在著使用安全性問題，甚至?xí)媾R鋰離子電池爆炸的危險，這其中，引起鋰離子電池在實(shí)際使用中發(fā)生爆炸的原因主要包括：

1、外部短路，當(dāng)電芯外部發(fā)生短路，電子組件又未能切斷回路，細(xì)孔關(guān)閉率差或是根本不會關(guān)閉的隔膜紙，導(dǎo)致電池溫度持續(xù)升高，更多的電解液汽化，最后將電池外殼撐破，甚至將電池溫度提高到使材料燃燒并爆炸。

2、內(nèi)部短路，主要是因?yàn)殂~箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，或是鋰原子的樹枝狀結(jié)晶穿破隔膜所造成，這些細(xì)小的針狀金屬，會造成微短路，但是，由于毛刺細(xì)小，有一定的阻值，因此電流不會很大，另外也有可能會被燒斷，使得電池恢復(fù)正常，因此毛刺微短路引發(fā)爆炸的機(jī)率不高。

3、過充，此時極片上到處都是針狀鋰金屬結(jié)晶的刺穿點(diǎn)，均發(fā)生著微短路，因此電池溫度逐漸升高，高溫將電解液汽化，這種情況下，不論是溫度過高使材料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，空氣進(jìn)入與鋰金屬發(fā)生激烈氧化，最終都會爆炸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種簡單實(shí)用，絕緣效果良好，且能有效避免外部短路和過充，提高安全性能的安全柱式鋰離子電池。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種安全柱式鋰離子電池，所述安全柱式鋰離子電池包括蓋板，電芯，電池外殼和金屬蓋。

所述蓋板設(shè)置于所述電池外殼的上端部的敞口處，封閉所述電池外殼，所述電芯豎直設(shè)置于所述電池外殼的內(nèi)腔的中心，且所述電芯與所述電池外殼的內(nèi)腔之間設(shè)置電解液，所述金屬蓋設(shè)置于所述蓋板的上部，且與所述電池外殼的頂部的結(jié)構(gòu)相配合。

所述電芯的上、下端面分別設(shè)置一上、下導(dǎo)線，且所述上、下導(dǎo)線均設(shè)置于所述電芯的中軸線上，所述蓋板的中心設(shè)置一通孔，且所述上導(dǎo)線穿過所述通孔，并與所述通孔共軸線，所述上導(dǎo)線上還設(shè)置一正極耳。

進(jìn)一步地，所述上導(dǎo)線與所述通孔之間的間隙設(shè)置為填充絕緣膠層，所述絕緣膠層設(shè)置為玻璃絕緣子材質(zhì)。

進(jìn)一步地，所述金屬蓋與所述絕緣膠層的上表面之間設(shè)置一過溫保護(hù)裝置，所述過溫保護(hù)裝置的兩端設(shè)置為分別連接所述上導(dǎo)線和所述金屬蓋，以實(shí)時監(jiān)測鋰離子電池的溫度，保證過充時能夠自動斷電，防止電池爆炸的發(fā)生。

進(jìn)一步地，所述通孔的內(nèi)壁上設(shè)置內(nèi)螺紋，保證所述絕緣膠層與所述通孔的內(nèi)壁的粘結(jié)。

進(jìn)一步地，所述蓋板的上端面設(shè)置一環(huán)形槽，所述環(huán)形槽與所述蓋板的外邊緣形成環(huán)形邊鋒結(jié)構(gòu)，使所述環(huán)形邊鋒與所述電池外殼焊接時不會影響絕緣膠層的性能。

進(jìn)一步地，所述環(huán)形槽內(nèi)設(shè)置一注液孔。

進(jìn)一步地，所述正極耳還包括極耳兩端部和極耳過渡部，其中所述極耳過渡部設(shè)置為連接所述極耳端部，且所述極耳過渡部的直徑小于所述極耳兩端部的直徑，限制電流的通過能力，以確保電池發(fā)生外部短路時，所述正極耳能夠熔斷。

進(jìn)一步地，所述正極耳設(shè)置為鋁材質(zhì)。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本實(shí)用新型提供的安全柱式鋰離子電池，通過鋰離子電池內(nèi)設(shè)置的過溫保護(hù)裝置，保證了對電池溫度的實(shí)時監(jiān)測，且能夠在過充時自動斷電，從而避免了電池溫度過高導(dǎo)致電解液汽化等引發(fā)的爆炸；通過鋰離子電池上正極耳的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，使得電池在出現(xiàn)短路時，正極耳偏薄處焦耳熱大，能夠先于正極耳主體熔斷從而斷開電路，提高鋰電池的安全性，防止鋰電池因短路導(dǎo)致持續(xù)升溫引發(fā)起火爆炸；通過蓋板處的結(jié)構(gòu)的設(shè)計，提高了絕緣膠層的粘結(jié)力，保證安全性，而環(huán)形槽也起到了隔熱和防止玻璃絕緣子因驟熱而破裂的作用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型中正極耳的截面示意圖。

圖中：1-蓋板，2-電芯，3-電池外殼，4-金屬蓋，5-電解液，6-上導(dǎo)線，7-下導(dǎo)線，8-通孔，9-正極耳，10-絕緣膠層，11-過溫保護(hù)裝置，12-環(huán)形槽，13-環(huán)形邊鋒，14-注液孔，15-極耳過渡部，16-極耳端部。

具體實(shí)施方式

為了更好的理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的描述。

如圖1和圖2所示，一種安全柱式鋰離子電池，包括蓋板1，電芯2，電池外殼3和金屬蓋4。

蓋板1設(shè)置于電池外殼3的上端部的敞口處，封閉電池外殼3，電芯2豎直設(shè)置于電池外殼3的內(nèi)腔的中心，且電芯2與電池外殼3的內(nèi)腔之間設(shè)置電解液5，金屬蓋4設(shè)置于蓋板1的上部，且與電池外殼3的頂部的結(jié)構(gòu)相配合。

電芯2的上、下端面分別設(shè)置一上、下導(dǎo)線，且上導(dǎo)線6和下導(dǎo)線7均設(shè)置于電芯2的中軸線上，蓋板1的中心設(shè)置一通孔8，且上導(dǎo)線6穿過通孔8，并與通孔8共軸線，上導(dǎo)線6上還設(shè)置一正極耳9。

上導(dǎo)線6與通孔8之間的間隙設(shè)置為填充絕緣膠層10，絕緣膠層10設(shè)置為玻璃絕緣子材質(zhì)。

金屬蓋4與絕緣膠層10的上表面之間設(shè)置一過溫保護(hù)裝置11，過溫保護(hù)裝置11的兩端設(shè)置為分別連接上導(dǎo)線6和金屬蓋4，以實(shí)時監(jiān)測鋰離子電池的溫度，保證過充時能夠自動斷電，防止電池爆炸的發(fā)生。

通孔8的內(nèi)壁上設(shè)置內(nèi)螺紋，保證絕緣膠層10與通孔8的內(nèi)壁的粘結(jié)。

蓋板1的上端面設(shè)置一環(huán)形槽12，環(huán)形槽12與蓋板1的外邊緣形成環(huán)形邊鋒13結(jié)構(gòu)，使環(huán)形邊鋒13與電池外殼3焊接時不會影響絕緣膠層10的性能。

環(huán)形槽12內(nèi)設(shè)置一注液孔14。

正極耳9還包括極耳兩端部和極耳過渡部15，其中極耳過渡部設(shè)置為連接極耳端部16，且極耳過渡部15的直徑小于極耳兩端部的直徑，限制電流的通過能力，以確保電池發(fā)生外部短路時，正極耳9能夠熔斷。

正極耳9設(shè)置為鋁材質(zhì)。

使用本實(shí)用新型提供的安全柱式鋰離子電池，可以同時避免過充和外部短路對電池造成的損害，有效地提高了鋰離子電池的安全性能。當(dāng)該電池工作時，處于金屬蓋4與絕緣膠層10的上表面之間的過溫保護(hù)裝置11啟動，實(shí)時監(jiān)測鋰離子電池的溫度狀況，若出現(xiàn)外部短路或者過充導(dǎo)致鋰離子電池溫度持續(xù)升高，過溫保護(hù)裝置11將自動斷電，保護(hù)鋰電池，為進(jìn)一步提高安全性能，設(shè)置于上導(dǎo)線6上的正極耳9，由于其極耳過渡部15偏薄，在發(fā)生短路外部電路來不及斷開時，極耳過渡部15焦耳熱大，先于極耳端部16熔斷斷開電路，從而雙重保證以避免電池發(fā)生爆炸。

以上對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。