一种圆柱形锂电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种圆柱形锂电池，包括有圆柱形外壳，其底部设有底部绝缘片，其顶部设有构成正极端的盖帽；盖帽的下方沿着圆柱形外壳的轴向上依次设置有安全阀和顶部绝缘片；圆柱形外壳内部构成电池容纳空间，其中心沿着圆柱形外壳的轴向上设置有芯轴；芯轴两侧均堆叠有蓄电层；蓄电层与底部绝缘片之间分布有负极极耳，蓄电层与盖帽之间分布有正极极耳；正极极耳上分布有第一断电防爆组件，盖帽与圆柱形外壳顶部之间分布有第二断电防爆组件；所述第一防爆组件、第二防爆组件为螺纹电磁阀；当电池内部或外部发生短路时，电池内部的气压上升使得所述螺纹电磁阀中的弹片被顶开，从而使得先导孔被打开，电池内部的高压气体排出。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种锂电池，尤其涉及一种圆柱形锂电池。
技术介绍
就目前市场上所普遍存在的锂离子电池来看，其性能与锂离子电池材料的性能密切相关。因此锂离子电池的发展历程伴随着电池材料的革新与突破，具体包括正、负极材料，电解液，隔膜等，其中正、负极材料和电解液对电池的影响最大，隔膜对于电池安全性的影响也是极大，也是锂离子电池研究的重点。同时，目前商品化的锂离子电池大部分以钴酸锂材料为正极，石墨化碳材料为负极。随着信息技术的发展，以笔记本电脑、移动电话等为代表的便携式设备不断小型化，智能化，要求其电源更加高比能量化。此外，电动汽车等领域要求动力型电池必须具有高比能量、低成本和高安全性。以钴酸锂材料为正极，石墨化碳材料为负极的锂离子电池已经不能满足上述发展的要求了。由于采用纯钴酸锂做正极的锂离子电池存在安全性不高等一些问题，所以选择一种更加优良的正极材料是必然的。镍钴铝三元材料因具有比容量高、循环寿命长、结构稳定、原料丰富、安全性好和环境友好等优点，被认为是最有应用潜力的新型锂离子电池正极材料。研究发现，硅碳其能量密度比现有的负极材料提升了80％，完全可以商业化的硅碳复合负极材料，该材料应用于电动汽车领域，有望将电池的能量密度大幅度提升，电动汽车续航里程有望提升到400km以上。再者，现有的锂离子电池缺少必要的断电保护组件，无法提升电池的安全
品质。
技术实现思路
本技术的所要解决的主要技术问题是提供一种圆柱形锂电池，其设置有断电防爆组件，能够及时将蓄电层产生的热量和气压排出，降低了锂电池断电爆炸的可能性。为了解决上述的技术问题，本技术提供了一种圆柱形锂电池，包括有圆柱形外壳，所述圆柱形外壳的底部设有底部绝缘片，所述圆柱形外壳顶部设有构成正极端的盖帽；所述盖帽的下方沿着圆柱形外壳的轴向上依次设置有安全阀和顶部绝缘片；所述圆柱形外壳内部构成电池容纳空间，所述电池容纳空间的中心沿着圆柱形外壳的轴向上设置有芯轴，所述芯轴两侧均堆叠有蓄电层；所述蓄电层从外至内依序由隔膜层、负极层、隔膜层、正极层堆叠而成；所述蓄电层与底部绝缘片之间分布有负极极耳，所述蓄电层与盖帽之间分布有正极极耳；所述正极极耳上分布有第一断电防爆组件，所述盖帽与圆柱形外壳顶部之间分布有第二断电防爆组件；所述第一防爆组件、第二防爆组件为螺纹电磁阀；当电池内部或外部发生短路时，电池内部的气压上升使得所述螺纹电磁阀中的弹片被顶开，从而使得先导孔被打开，电池内部的高压气体排出；当电池内部的气压下降后，所述弹片在弹簧复位力的作用下重新将先导孔密闭。在一较佳实施例中：所述隔膜层为PP、PE与PP构成的三层复合隔膜，其表面还具有一PVDF涂覆层。在一较佳实施例中：所述负极层为硅碳层。在一较佳实施例中：所述正极层为镍钴铝三元材料层。在一较佳实施例中：所述第一防爆组件、第二防爆组件为螺纹电磁阀。相较于现有技术，本技术的技术方案具备以下有益效果:1.本技术提供的一种圆柱形锂电池，由于使用了螺纹电磁阀作为防爆组件，当电池内部或外部发生短路时，电池内部的气压升高使得螺纹电磁阀中的弹片被高压气体顶开，螺纹电磁阀中的先导孔被打开，使得高压气体被排出。气体排出后，电池内部的气压下降，螺纹电磁阀中的弹片在弹簧复位力的作用下重新将先导孔关闭。从而使得该锂电池可以做到防爆，增加了锂电池的安全性。2.本技术提供的一种圆柱形锂电池，使用硅碳层作为负极材料，使用镍钴铝三元材料层作为正极材料，可以实现单体电池能量密度达到220WH/KG的要求，比目前市场上的能量密度增长约20％，同时采用正极镍钴铝和硅碳负极整体提高电池单体高容量，实现循环寿命长，比容量高，加上涂覆型的陶瓷隔和断电防爆组件的运用，对于电池的使用安全性能做了根本的保证，对于目前火爆增长的新能源汽车市场提供了理想的动力源。附图说明图1为本技术优选实施例中圆柱形锂电池的结构剖视图。具体实施方式下文通过附图和具体实施例对本技术做进一步说明。参考图1，一种圆柱形锂电池，包括有圆柱形外壳1；所述圆柱形外壳1的底部设有底部绝缘片2，所述圆柱形外壳1顶部设有构成正极端的盖帽3；所述盖帽3的下方沿着圆柱形外壳1的轴向上依次设置有安全阀4和顶部绝缘片5；
所述圆柱形外壳1内部构成电池容纳空间，所述电池容纳空间的中心沿着圆柱形外壳的轴向上设置有芯轴6，所述芯轴6两侧均堆叠有蓄电层7；所述蓄电层从外至内依序由隔膜层71、负极层72、隔膜层71、正极层73堆叠而成；所述蓄电层7与底部绝缘片2之间分布有负极极耳，所述蓄电层7与盖帽3之间分布有正极极耳8；所述正极极耳8上分布有第一断电防爆组件81，所述盖帽3与圆柱形外壳1顶部之间分布有第二断电防爆组件31。本实施例中，所述第一断电防爆组件81和第二断电防爆组件31为螺旋式电磁阀。当电池内部或外部发生短路时，电池内部的气压升高使得螺纹电磁阀中的弹片被高压气体顶开，螺纹电磁阀中的先导孔被打开，使得高压气体被排出。气体排出后，电池内部的气压下降，螺纹电磁阀中的弹片在弹簧复位力的作用下重新将先导孔关闭。从而使得该锂电池可以做到防爆，增加了锂电池的安全性。本实施例中，所述隔膜层为PP、PE与PP构成的三层复合隔膜，其表面还具有一PVDF涂覆层。所述负极层为硅碳层，所述正极层为镍钴铝三元材料层。从而可以实现单体电池能量密度达到220WH/KG的要求，比目前市场上的能量密度增长约20％，同时采用正极镍钴铝和硅碳负极整体提高电池单体高容量，实现循环寿命长，比容量高，加上涂覆型的陶瓷隔和断电防爆组件的运用，对于电池的使用安全性能做了根本的保证，对于目前火爆增长的新能源汽车市场提供了理想的动力源。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因
此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱形锂电池，包括有圆柱形外壳，其特征在于：所述圆柱形外壳的底部设有底部绝缘片，所述圆柱形外壳顶部设有构成正极端的盖帽；所述盖帽的下方沿着圆柱形外壳的轴向上依次设置有安全阀和顶部绝缘片；所述圆柱形外壳内部构成电池容纳空间，所述电池容纳空间的中心沿着圆柱形外壳的轴向上设置有芯轴，所述芯轴两侧均堆叠有蓄电层；所述蓄电层从外至内依序由隔膜层、负极层、隔膜层、正极层堆叠而成；所述蓄电层与底部绝缘片之间分布有负极极耳，所述蓄电层与盖帽之间分布有正极极耳；所述正极极耳上分布有第一断电防爆组件，所述盖帽与圆柱形外壳顶部之间分布有第二断电防爆组件；所述第一断电防爆组件、第二断电防爆组件为螺纹电磁阀；当电池内部或外部发生短路时，电池内部的气压上升使得所述螺纹电磁阀中的弹片被顶开，从而使得先导孔被打开，电池内部的高压气体排出；当电池内部的气压下降后，所述弹片在弹簧复位力的作用下重新将先导孔密闭。

【技术特征摘要】
1.一种圆柱形锂电池，包括有圆柱形外壳，其特征在于：所述圆柱形外壳的底部设有底部绝缘片，所述圆柱形外壳顶部设有构成正极端的盖帽；所述盖帽的下方沿着圆柱形外壳的轴向上依次设置有安全阀和顶部绝缘片；所述圆柱形外壳内部构成电池容纳空间，所述电池容纳空间的中心沿着圆柱形外壳的轴向上设置有芯轴，所述芯轴两侧均堆叠有蓄电层；所述蓄电层从外至内依序由隔膜层、负极层、隔膜层、正极层堆叠而成；所述蓄电层与底部绝缘片之间分布有负极极耳，所述蓄电层与盖帽之间分布有正极极耳；所述正极极耳上分布有第一断电防爆组件，所述盖帽与圆柱形外壳顶部之间分布有第二断电防...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伦文，张武林，
申请(专利权)人：福建猛狮新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35