一種安全型動力鋰離子電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種安全型動力鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，全球各發(fā)達(dá)國家和地區(qū)都在大力發(fā)展新能源電池產(chǎn)業(yè)。新能源電池產(chǎn)業(yè)的崛起將引起汽車、通信、電力、IT、建筑業(yè)、新材料行業(yè)等多個產(chǎn)業(yè)的重大變革，并催生一系列新型產(chǎn)業(yè)。新能源電池產(chǎn)業(yè)對其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的直接拉動表現(xiàn)為多個方面，一是拉動新能源上游產(chǎn)業(yè)如風(fēng)機(jī)制造、光伏組件、多晶硅深加工等一系列加工制造業(yè)和資源加工業(yè)的發(fā)展；二是促進(jìn)智能電網(wǎng)、電動汽車等一系列電池電能輸送與用能產(chǎn)品的開發(fā)和發(fā)展;三是促進(jìn)節(jié)能建筑和帶有光伏發(fā)電建筑的發(fā)展。
[0003]電動汽車電池將成為未來汽車消費(fèi)市場的引領(lǐng)性產(chǎn)品，發(fā)展動力電池已經(jīng)在全球范圍內(nèi)演變成一場搶占未來產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)的競爭。
[0004]現(xiàn)有動力電池安全性解決方案除常規(guī)材料體系、內(nèi)部結(jié)構(gòu)外，在殼體和蓋板上只是采用傳統(tǒng)刻痕防爆法，即在電池殼體或蓋板上采用機(jī)械沖壓的方式作“一”字或“十”痕跡降低沖壓位置的機(jī)械強(qiáng)度，在電池內(nèi)壓增大的情況下破裂泄壓。當(dāng)前解決方案對電池短路只是被動接受且機(jī)械沖壓刻痕法防爆開啟壓力一致性差，在很多情況下防爆未有效開啟，易造成電池起火、爆炸等安全事故。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種安全型動力鋰離子電池，以達(dá)到具有短路斷電和防爆功能的目的。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種安全型動力鋰離子電池，包括電池殼和設(shè)在電池殼內(nèi)的電池芯包，所述電池殼上設(shè)有短路保護(hù)結(jié)構(gòu)，所述短路保護(hù)結(jié)構(gòu)為短路保護(hù)防爆蓋板，短路保護(hù)防爆蓋板包括鋼帽、孔板鋁片、可變形反轉(zhuǎn)的防爆鋁片，防爆鋁片設(shè)在鋼帽和孔板鋁片之間。
[0008]進(jìn)一步的，所述短路保護(hù)防爆蓋板對應(yīng)電池芯包上的極耳設(shè)置，孔板鋁片與極耳相連。
[0009]所述防爆鋁片與孔板鋁片之間通過焊點(diǎn)相連。
[0010]所述防爆鋁片的中心位置處為下凹結(jié)構(gòu)。
[0011]所述防爆鋁片的邊緣與鋼帽邊緣相連，防爆鋁片的邊緣與孔板鋁片分離設(shè)置。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]電池異常情況下發(fā)生外部正負(fù)極短路，電池內(nèi)部正負(fù)極化學(xué)反應(yīng)加劇，有機(jī)電解液在大電流、高溫的條件下被電解，電解產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致電池內(nèi)部壓力升高;在壓力作用在短路保護(hù)裝置中的防爆鋁片發(fā)生形變反轉(zhuǎn)，與孔板鋁片焊點(diǎn)斷開，電池內(nèi)部形成物理性斷路，有效阻止了電池內(nèi)部正負(fù)極間的離子迀移，大幅度降低了電化學(xué)反應(yīng)速率;如果在熱失控狀態(tài)下，隔膜熱收縮電池正負(fù)極片直接物理性短路，電池正負(fù)極材料晶格發(fā)生坍塌，內(nèi)壓急劇升高，在達(dá)到防爆鋁片開啟臨界值后兩個防爆鋁片打開安全泄壓，杜絕了電池反應(yīng)進(jìn)一步惡化，防止電池起火或爆炸;正負(fù)極端各設(shè)有一短路保護(hù)結(jié)構(gòu)，整體安全系數(shù)提高了一倍。
【附圖說明】
[0014]下面對本說明書各幅附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0015]圖1為本實(shí)用新型鋰離子電池結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型短路保護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型防爆鋁片反轉(zhuǎn)示意圖。
[0018]圖中:1.短路保護(hù)防爆蓋板、2.電池殼、3.電池芯包、4.鋼帽、5.鋁環(huán)、6.防爆鋁片、
7.孔板招片。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述，對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0020]如圖1至圖3所示，該帶有短路保護(hù)結(jié)構(gòu)的安全型動力鋰離子電池，包括電池殼2和設(shè)在電池殼內(nèi)的電池芯包3，在電池殼上設(shè)有短路保護(hù)結(jié)構(gòu)，所述短路保護(hù)結(jié)構(gòu)為短路保護(hù)防爆蓋板I。
[0021 ]動力鋰離子電池由制漿、涂布、制片、疊片、電池芯包干燥、注液、老化、化成、分容等工序加工而成；電池的正極片、負(fù)極片、隔膜經(jīng)疊片工序加工成電池芯包。
[0022]短路保護(hù)防爆蓋板I包括鋼帽4、孔板鋁片7、可變形反轉(zhuǎn)的防爆鋁片6，防爆鋁片6設(shè)在鋼帽4和孔板鋁片7之間。
[0023]短路保護(hù)防爆蓋板I對應(yīng)電池芯包上的極耳設(shè)置，孔板鋁片與極耳相連;具體為，對應(yīng)電池芯包上的正極耳和負(fù)極耳均設(shè)有一個短路保護(hù)防爆蓋板。正負(fù)極端各設(shè)有一短路保護(hù)結(jié)構(gòu)，整體安全系數(shù)提高了一倍。
[0024]鋼帽4的邊緣設(shè)在鋁環(huán)5上，鋁環(huán)5的邊緣與防爆鋁片6的邊緣相連，防爆鋁片6的中心位置處為下凹結(jié)構(gòu)，下凹結(jié)構(gòu)中心與孔板鋁片之間通過焊點(diǎn)相連;防爆鋁片6的邊緣與鋼帽4的邊緣相連，防爆鋁片的邊緣與孔板鋁片分離設(shè)置。
[0025]電池異常情況下發(fā)生外部正負(fù)極短路，電池內(nèi)部正負(fù)極化學(xué)反應(yīng)加劇，有機(jī)電解液在大電流、高溫的條件下被電解，電解產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致電池內(nèi)部壓力升高;在壓力作用在短路保護(hù)裝置中的防爆鋁片發(fā)生形變反轉(zhuǎn)；與孔板鋁片焊點(diǎn)斷開，電池內(nèi)部形成物理性斷路，有效阻止了電池內(nèi)部正負(fù)極間的離子迀移，大幅度降低了電化學(xué)反應(yīng)速率。
[0026]如果在熱失控狀態(tài)下，隔膜熱收縮電池正負(fù)極片直接物理性短路，電池正負(fù)極材料晶格發(fā)生坍塌，內(nèi)壓急劇升高，在達(dá)到防爆鋁片開啟臨界值后兩個防爆鋁片打開安全泄壓。
[0027]上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種安全型動力鋰離子電池，包括電池殼和設(shè)在電池殼內(nèi)的電池芯包，其特征在于:所述電池殼上設(shè)有短路保護(hù)結(jié)構(gòu)，所述短路保護(hù)結(jié)構(gòu)為短路保護(hù)防爆蓋板，短路保護(hù)防爆蓋板包括鋼帽、孔板鋁片、可變形反轉(zhuǎn)的防爆鋁片，防爆鋁片設(shè)在鋼帽和孔板鋁片之間。2.如權(quán)利要求1所述安全型動力鋰離子電池，其特征在于:所述短路保護(hù)防爆蓋板對應(yīng)電池芯包上的極耳設(shè)置，孔板鋁片與極耳相連。3.如權(quán)利要求1所述安全型動力鋰離子電池，其特征在于:所述防爆鋁片與孔板鋁片之間通過焊點(diǎn)相連。4.如權(quán)利要求1所述安全型動力鋰離子電池，其特征在于:所述防爆鋁片的中心位置處為下凹結(jié)構(gòu)。5.如權(quán)利要求3所述安全型動力鋰離子電池，其特征在于:所述防爆鋁片的邊緣與鋼帽邊緣相連，防爆鋁片的邊緣與孔板鋁片分離設(shè)置。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種安全型動力鋰離子電池，包括電池殼和設(shè)在電池殼內(nèi)的電池芯包，所述電池殼上設(shè)有短路保護(hù)結(jié)構(gòu)，所述短路保護(hù)結(jié)構(gòu)為短路保護(hù)防爆蓋板，短路保護(hù)防爆蓋板包括鋼帽、孔板鋁片、可變形反轉(zhuǎn)的防爆鋁片，防爆鋁片設(shè)在鋼帽和孔板鋁片之間。電池異常情況下發(fā)生外部正負(fù)極短路，電池內(nèi)部正負(fù)極化學(xué)反應(yīng)加劇，有機(jī)電解液在大電流、高溫的條件下被電解，電解產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致電池內(nèi)部壓力升高；在壓力作用在短路保護(hù)裝置中的防爆鋁片發(fā)生形變反轉(zhuǎn)，與孔板鋁片焊點(diǎn)斷開，電池內(nèi)部形成物理性斷路，有效阻止了電池內(nèi)部正負(fù)極間的離子遷移，大幅度降低了電化學(xué)反應(yīng)速率。
【IPC分類】H01M2/12, H01M10/0525, H01M2/34
【公開號】CN205319223
【申請?zhí)枴緾N201620086271
【發(fā)明人】吳建中, 王瑞州, 朱琛琦, 張華
【申請人】江蘇金壇汽車工業(yè)有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月28日