一種安全高容量圓柱電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種安全高容量圓柱電池，包括電池殼、電池殼內(nèi)的電芯，所述電芯上端與電池殼之間位置處設(shè)置有滅火層和絕緣片，所述電芯上端連接有正、負(fù)極極柱，所述正、負(fù)極極柱伸出電池殼外，所述電池殼內(nèi)側(cè)壁粘結(jié)有絕緣層，所述電池殼外表面均勻分布有散熱鰭片，所述電池殼上下端兩側(cè)位置開(kāi)有電池固定孔；該電池針對(duì)高容量電池的工作要求，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)改良，尤其是通過(guò)滅火層、絕緣片、絕緣層作為安全保護(hù)結(jié)構(gòu)，配合散熱鰭片設(shè)計(jì)，當(dāng)電芯內(nèi)部溫度高于滅火層熔點(diǎn)時(shí)，滅火層內(nèi)滅火劑會(huì)覆蓋到電芯，防止電芯過(guò)熱引起的電芯短路燃燒事故。
【專利說(shuō)明】
一種安全高容量圓柱電池
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，特別是一種針對(duì)大容量電池防火防爆進(jìn)行改良的電池。
【背景技術(shù)】
[0002]圓柱型鋰離子二次電池廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能。大容量鋰電池使用過(guò)程中，電芯內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量熱量，降低電池使用效率和安全，同時(shí)，鋰電池短路會(huì)造成電池起火燃燒爆炸事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種安全高容量圓柱電池。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種安全高容量圓柱電池，包括電池殼、電池殼內(nèi)的電芯，所述電芯上端與電池殼之間位置處設(shè)置有滅火層和絕緣片，所述電芯上端連接有正、負(fù)極極柱，所述正、負(fù)極極柱伸出電池殼外，所述電池殼內(nèi)側(cè)壁粘結(jié)有絕緣層，所述電池殼外表面均勻分布有散熱鰭片，所述電池殼上下端兩側(cè)位置開(kāi)有電池固定孔。
[0006]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述滅火層包括低熔點(diǎn)聚合物材料制成的滅火外層和填充在滅火外層內(nèi)的有機(jī)溶劑滅火劑，所述滅火層位于絕緣片上方。
[0007]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述電池殼外表面開(kāi)有防爆槽。
[0008]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述防爆槽數(shù)量為三個(gè)，并且均勾分布在電池殼外壁中間位置處。
[0009]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述正、負(fù)極極柱內(nèi)均設(shè)有快速熔斷器。
[0010]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述正、負(fù)極極柱分別包括極柱螺母和極柱螺栓，所述極柱螺母的前部為帶內(nèi)螺紋的中空部，位于該中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧I，所述極柱螺栓前部為帶外螺紋的中空部，位于該中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧Π，所述帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部螺紋連接，所述快速熔斷器置于帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)，該快速熔斷器兩端分別與耐大電流彈簧1、耐大電流彈簧Π接觸。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:該電池針對(duì)高容量電池的工作要求，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)改良，尤其是通過(guò)滅火層、絕緣片、絕緣層作為安全保護(hù)結(jié)構(gòu)，配合散熱鰭片設(shè)計(jì)，當(dāng)電芯內(nèi)部溫度高于滅火層熔點(diǎn)時(shí)，滅火層內(nèi)滅火劑會(huì)覆蓋到電芯，防止電芯過(guò)熱引起的電芯短路燃燒事故，此外通過(guò)防爆槽設(shè)計(jì)，當(dāng)電池短路起火爆炸時(shí)，均勻分布在電池殼外壁中間的防爆槽可以被電池殼內(nèi)高壓氣體沖破，防止或減小電池爆炸，另外通過(guò)快速熔斷器設(shè)計(jì)，當(dāng)電池發(fā)生短路或超出額定電流時(shí)候，快速熔斷器在大電流條件下，迅速熔斷，實(shí)現(xiàn)電池正負(fù)極柱內(nèi)部斷路，實(shí)現(xiàn)電池?cái)嗦?，保護(hù)電池進(jìn)一步受到大電流損失和破壞。
【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型在組合狀態(tài)時(shí)的示意圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型中正、負(fù)極極柱的結(jié)構(gòu)分解圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。為透徹的理解本發(fā)明，在接下來(lái)的描述中會(huì)涉及一些特定細(xì)節(jié)。而在沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié)時(shí)，本發(fā)明則可能仍可實(shí)現(xiàn)，即所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員使用此處的這些描述和陳述向所屬領(lǐng)域內(nèi)的其他技術(shù)人員有效的介紹他們的工作本質(zhì)。此外需要說(shuō)明的是，下面描述中使用的詞語(yǔ)“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語(yǔ)“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向，相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)上述方向作簡(jiǎn)單、不需要?jiǎng)?chuàng)造性的調(diào)整不應(yīng)理解為本申請(qǐng)保護(hù)范圍以外的技術(shù)。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本申請(qǐng)，并不用于限定實(shí)際保護(hù)范圍。而為避免混淆本發(fā)明的目的，由于熟知的其它技術(shù)已經(jīng)很容易理解，因此它們并未被詳細(xì)描述。參照?qǐng)D1、圖2，一種安全高容量圓柱電池，包括電池殼1、電池殼I內(nèi)的電芯2，其中電池殼I材料可為鋁殼，厚度一般為2毫米。所述電芯2上端與電池殼I之間位置處設(shè)置有滅火層3和絕緣片4，所述電芯2上端連接有正、負(fù)極極柱5，所述正、負(fù)極極柱5伸出電池殼I外，所述電池殼I內(nèi)側(cè)壁粘結(jié)有絕緣層6，其中絕緣層6可采用聚丙烯絕緣層，用于防止電芯極耳接觸電池內(nèi)壁引起電芯2短路。所述電池殼I外表面均勻分布有散熱鰭片7，其中散熱鰭片7材料可以為鋁合金，散熱鰭片7厚度一般為I毫米，寬度2毫米，高度為13毫米。所述電池殼I上下端兩側(cè)位置開(kāi)有電池固定孔11，其中電池固定孔11孔直徑大約為2毫米。作為優(yōu)選項(xiàng)，所述滅火層3包括低熔點(diǎn)聚合物材料制成的滅火外層和填充在滅火外層內(nèi)的有機(jī)溶劑滅火劑，所述滅火層3位于絕緣片4上方。其中滅火外層可采用熔點(diǎn)170°C絕緣高聚物材料，有機(jī)溶劑滅火劑可以是四氯化碳，當(dāng)電芯2內(nèi)部溫度高于170°C時(shí)候，滅火層3的滅火外層熔化破裂，滅火外層內(nèi)的有機(jī)溶劑滅火劑覆蓋在電芯2內(nèi)部極片表面，阻止電芯2內(nèi)部活性物質(zhì)進(jìn)一步燃燒，起到阻止和減小電池燃燒爆炸危險(xiǎn)的作用，大大提高安全性。參照?qǐng)D2，電池可通過(guò)連接電池殼I的電池固定孔11，可以實(shí)現(xiàn)圓柱電池串并聯(lián)組成不同需求電源，且不影響電池的安全性。
[0017]另外的實(shí)施例，參照?qǐng)D1、圖2的一種安全高容量圓柱電池，其中此處所稱的“實(shí)施例”是指可包含于本申請(qǐng)至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說(shuō)明書(shū)中不同地方出現(xiàn)的“實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。實(shí)施例包括電池殼1、電池殼I內(nèi)的電芯2，所述電芯2上端與電池殼I之間位置處設(shè)置有滅火層3和絕緣片4，所述電芯2上端連接有正、負(fù)極極柱5，所述正、負(fù)極極柱5伸出電池殼I夕卜，所述電池殼I內(nèi)側(cè)壁粘結(jié)有絕緣層6，所述電池殼I外表面均勾分布有散熱鰭片7，所述電池殼I上下端兩側(cè)位置開(kāi)有電池固定孔U。所述電池殼I外表面開(kāi)有防爆槽8，作為出現(xiàn)爆炸意外時(shí)的泄壓口。當(dāng)電池發(fā)生短路起火爆炸時(shí)，電池內(nèi)部高壓氣體積聚，例如壓力超過(guò)1.2MPa時(shí)，電池殼內(nèi)高壓氣體可以沖破防爆槽8泄出電池殼I，減小電池殼內(nèi)氣體壓力，防止或減小電池爆炸。作為優(yōu)選項(xiàng)，所述防爆槽8數(shù)量為三個(gè)，并且均勻分布在電池殼I外壁中間位置處，可提高泄壓效率。
[0018]另外的實(shí)施例，參照?qǐng)D1、圖2的一種安全高容量圓柱電池，包括電池殼1、電池殼I內(nèi)的電芯2，所述電芯2上端與電池殼I之間位置處設(shè)置有滅火層3和絕緣片4，所述電芯2上端連接有正、負(fù)極極柱5，所述正、負(fù)極極柱5伸出電池殼I外，所述電池殼I內(nèi)側(cè)壁粘結(jié)有絕緣層6，所述電池殼I外表面均勾分布有散熱鰭片7，所述電池殼I上下端兩側(cè)位置開(kāi)有電池固定孔U。參照?qǐng)D3，所述正、負(fù)極極柱5內(nèi)均設(shè)有快速熔斷器9，一旦電流過(guò)大時(shí)，快速熔斷器9就可及時(shí)熔斷實(shí)現(xiàn)斷路，進(jìn)一步提高電池安全性。作為優(yōu)選項(xiàng)，所述正、負(fù)極極柱5分別包括極柱螺母51和極柱螺栓52，其中極柱螺栓52前部的材料可采用絕緣塑料。所述極柱螺母51的前部為帶內(nèi)螺紋的中空部，位于該中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧191，所述極柱螺栓52前部為帶外螺紋的中空部，位于該中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧Π 92，所述帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部螺紋連接，所述快速熔斷器9置于帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)，該快速熔斷器9兩端分別與耐大電流彈簧191、耐大電流彈簧Π 92接觸，保證快速熔斷器9安裝穩(wěn)固以及與正、負(fù)極極柱5保持通路。當(dāng)圓柱電池發(fā)生短路或超出額定電流時(shí)候，安裝在極柱螺母51與極柱螺栓52內(nèi)、的快速熔斷器9在大電流通過(guò)，以及耐大電流彈簧I91、耐大電流彈簧Π 92施加的壓力下，迅速熔斷，實(shí)現(xiàn)圓柱電池正負(fù)極柱內(nèi)部斷路，實(shí)現(xiàn)電池?cái)嗦?，保護(hù)電池進(jìn)一步受到大電流損失和破壞。
[0019]根據(jù)上述原理，本實(shí)用新型還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本?shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種安全高容量圓柱電池，包括電池殼(I)、電池殼(I)內(nèi)的電芯(2)，其特征在于:所述電芯(2)上端與電池殼(I)之間位置處設(shè)置有滅火層(3)和絕緣片(4)，所述電芯(2)上端連接有正、負(fù)極極柱(5 )，所述正、負(fù)極極柱(5 )伸出電池殼(I)外，所述電池殼(I)內(nèi)側(cè)壁粘結(jié)有絕緣層(6)，所述電池殼(I)外表面均勻分布有散熱鰭片(7)，所述電池殼(I)上下端兩側(cè)位置開(kāi)有電池固定孔(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全高容量圓柱電池，其特征在于:所述滅火層(3)包括由采用熔點(diǎn)170°C的聚合物材料制成的滅火外層和填充在滅火外層內(nèi)的有機(jī)溶劑滅火劑，所述滅火層(3)位于絕緣片(4)上方。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全高容量圓柱電池，其特征在于:所述電池殼(I)外表面開(kāi)有防爆槽(8)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種安全高容量圓柱電池，其特征在于:所述防爆槽(8)數(shù)量為三個(gè)，并且均勾分布在電池殼(I)外壁中間位置處。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全高容量圓柱電池，其特征在于:所述正、負(fù)極極柱(5)內(nèi)均設(shè)有快速熔斷器(9)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種安全高容量圓柱電池，其特征在于:所述正、負(fù)極極柱(5)分別包括極柱螺母(51)和極柱螺栓(52)，所述極柱螺母(51)的前部為帶內(nèi)螺紋的中空部，位于該中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧1(91)，所述極柱螺栓(52)前部為帶外螺紋的中空部，位于該中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧Π (92)，所述帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部螺紋連接，所述快速熔斷器(9)置于帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)，該快速熔斷器(9)兩端分別與耐大電流彈簧I (91)、耐大電流彈簧Π (92)接觸。
【文檔編號(hào)】H01M10/058GK205452455SQ201521093364
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日
【發(fā)明人】徐士民, 陳潔玲, 馬毅, 唐聯(lián)興, 謝常敬
【申請(qǐng)人】廣東精進(jìn)能源有限公司