一种提高锂离子动力电池安全性的结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种提高锂离子动力电池安全性的结构，包括电池壳体，所述电池壳体的内部收容有卷芯，所述电池壳体的内部还灌注有电解液，所述电池壳体的顶部安装电池盖板，所述电池盖板的结构为：包括电池盖板铝片，所述电池盖板铝片的两端底部分别安装有接柱，接柱的底部通过支撑架支撑，所述支撑架的底部安装有汇流片；所述电池盖板铝片两端上部分别安装有导电片和正极极注，所述导电片和正极极注均穿过接柱中部，位于正极极注一端通过螺柱锁紧。通过采用金属/非金属导电片使电池外壳带正电的方式，在外部钉刺时，会发生电池金属壳体、导电片优先导通，形成最外层的电流回路，使钉刺时瞬间的产生的大电流在金属导电片和外壳之间均匀分布，减少电流在卷芯内层的分布，进一步减少产热，避免电池热失控。

A structure to improve the safety of lithium ion power batteries

The utility model relates to a structure for improving the safety of lithium ion battery, which comprises a battery shell, inside the battery case containing a core volume inside the battery case is filled with electrolyte, at the top of the battery case mounting structure of the battery cover, battery cover plate comprises a battery cover the aluminum sheet, then the bottom of the column are respectively arranged at both ends of the battery cover aluminum sheet, then the bottom of the column is supported by the bracket, the supporting frame is mounted at the bottom part of the battery cover the sink; aluminum sheets are respectively arranged at both ends of the upper conductive pole piece and the positive note, most of the conductive piece and the positive note all pass through the middle of the column, in the positive note through the end of the stud lock. Through the use of metal / metal conductive piece to the positively charged battery shell, the external sting, occur battery metal shell, conductive sheet preferential conduction, form the current loop of the outermost layer so that the large current spikes when the moment generated is evenly distributed between the conductive metal piece and the outer shell, reducing the current in the distribution of the inner core, further reduce the heat, avoid battery thermal runaway.

【技术实现步骤摘要】
一种提高锂离子动力电池安全性的结构
本技术涉及锂离子动力电池
，尤其是一种提高锂离子动力电池安全性的结构。
技术介绍
目前，随着锂离子电池在电动汽车和电网储能领域中的应用日趋广泛，锂离子电池的安全事故报道也日益增多：如公交车电池着火事故、电动邮政车着火事故、电动出租车自然事故和电动出租车碰撞起火事故。因此，近年来，锂离子电池的安全性能也越来越受到重视。通常，锂离子电池安全问题的起因是热失控，随着温度的不断攀升，电池内部发生各种反应，例如：SEI分解，阳极与电解液发生还原反应，阴极与电解液发生氧化反应，电解液自身受热蒸发、分解。各种反应导致电池温度持续上升的同时伴有大量气体生产，导致电池内压急剧升高。传统锂离子电池的安全设计，不外乎限流、断电以及释气等三种方式，其中，限流的Resistivity的简称)来阻止高电流的流动，是属于非破坏性的安全设计；而断电方式是电池内压增大时，能使电池内部电路的可导电易碎物品破裂，达到断流的作用；释气方式则是当电池内压增大时，以避免电池爆炸。但是，以上主要针对电池内压不正常升高时，所采用的安全保护手段，此类型专利见诸台湾公告第377045号、第364666号，以及美国专利第4238，812号及4255，688号等专利案中，但对于电池受到外部压力而变形时的安全保护，则没有提及；由于电池壳体外部受到撞击压力后会变形，如此一来，易发生局部过热，在极卷内部短路产生火花、烧焦、喷烟等情形，而有安全的问题。锂离子电池内部短路或在内外部短路时能够迅速将热量均匀分散，是解决锂离子电池安全性的根本问题。
技术实现思路
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种提高锂离子动力电池安全性的结构，从而解决非正常使用锂离子二次电池时如针刺、挤压，易引起电池内部短路而引起爆炸起火的问题。本技术目的在于电池发生短路的情况下，使部分短路电流从另外一条大功率回路进行分流，减小电池内部的瞬间电流，避免电池内部由于电流集中导致的发热而引起起火、爆炸。本技术所采用的技术方案如下：一种提高锂离子动力电池安全性的结构，包括电池壳体，所述电池壳体的内部收容有卷芯，所述电池壳体的内部还灌注有电解液，所述电池壳体的顶部安装电池盖板，所述电池盖板的结构为：包括电池盖板铝片，所述电池盖板铝片的两端底部分别安装有接柱，接柱的底部通过支撑架支撑，所述支撑架的底部安装有汇流片；所述电池盖板铝片两端上部分别安装有导电片和正极极注，所述导电片和正极极注均穿过接柱中部，位于正极极注一端通过螺柱锁紧。其进一步技术方案在于：所述支撑架成直角形结构；所述导电片为金属或者非金属；所述导电片凸凹形结构或者打孔形状；所述导电片的形状为方形、孔形、网状或者凸点型；所述导电片的厚度为8um-300um。本技术的有益效果如下：本技术结构紧凑、合理，操作方便，通过采用金属/非金属导电片使电池外壳带正电的方式，在外部钉刺时，会发生电池金属壳体、导电片优先导通，形成最外层的电流回路，使钉刺时瞬间的产生的大电流在金属导电片和外壳之间均匀分布，减少电流在卷芯内层的分布，进一步减少产热，避免电池热失控。在电池受到外部压力挤压时，如没有导电片，则卷芯内部会产生大面积短路，瞬间产生大量的热量，温度迅速升高，导致电芯内部的电解液、正极材料达到分解温度，释放氧气，引起链式反应，导致热失控；采用本方案通过导电片实现壳体带正电，在电池受到外力挤压时，电池壳体与金属导电片接触形成电子回路通道，大量的电子和热量通过外部电阻较小的通道，在电池壳体表面产生大量的热量，分流了在卷芯内部形成内短路的电流和热量，不至于导致电解液和正极材料活性物质及其他物质的分解，引起链式反应，导致电池热失控，最终导致电池着火。附图说明图1为本技术的爆炸图。图2为本技术的主视图(全剖视图)。图3为图2中A部的局部放大图。图4为本技术正极极注的安装示意图。其中：1、电池盖板；2、卷芯；3、电池壳体；101、螺柱；102、正极极注；103、导电片；104、电池盖板铝片；105、汇流片；106、接柱；107、支撑架。具体实施方式下面结合附图，说明本技术的具体实施方式。如图1、图2和图3所示，本实施例的提高锂离子动力电池安全性的结构，包括电池壳体3，电池壳体3的内部收容有卷芯2，电池壳体3的内部还灌注有电解液，电池壳体3的顶部安装电池盖板1，电池盖板1的结构为：包括电池盖板铝片104，电池盖板铝片104的两端底部分别安装有接柱106，接柱106的底部通过支撑架107支撑，支撑架107的底部安装有汇流片105；电池盖板铝片104两端上部分别安装有导电片103和正极极注102，导电片103和正极极注102均穿过接柱106中部，位于正极极注102一端通过螺柱101锁紧。支撑架107成直角形结构。导电片103为金属或者非金属。导电片103凸凹形结构或者打孔形状。导电片103的厚度为8um-300um。本技术的具体结构为：一种锂离子电池，包括电池壳体3，收容于壳体内部的卷芯2、灌注于电池壳体3中的电解液、装设于电池壳体3上的电池盖板1，电池顶盖上设计有安全泄压阀，该电池盖板1具有大功率分流装置，该装置能够承受瞬间大电流的冲击，实现分流的作用。通过使电池盖板1与正极端的极柱之间串联一个大功率的电阻，形成一个电池盖板1带正电的状态，而在后续的组装过程中电池的壳体和盖板用激光焊进行焊接后，成为一体结构，从而实现整个电池的外壳带正电，即实现电池的外壳与正极极柱之间串联一个大功率电阻的一种结构；大功率电阻是由铝质、铜质、不锈钢、合金、陶瓷、半导体等材质的金属/非金属导电片103来实现，导电片103的形状根据需要进行预制，凸凹形状、打孔形状，还可以是其他类似形状的金属导电片103结构；金属/非金属导电片103在整个电池的结构中位于正极极柱和铝片之间，连接方式采用恒定压力、恒定距离挤压后进行铆接，在铆接之后，将铆钉和正极极柱用激光焊接的方式进行连接；金属/非金属导电片103的使用状态包括单独使用和组合使用，根据实际需求进行选择单独使用或者是组合使用；将单片或者多片组合的金属/非金属导电片103与正极极柱、电池盖板铝片104按照如图所示的方式进行组装、铆接、焊接实现该功能(如图4所示)，组装成为电池盖板1后，通过电池的装配(如图1所示)，然后实施激光焊接，使电池盖板1与电池壳体3熔接为一体成为一个完整的电池。电池在受到外力如挤压时，电池外壳侧边与卷芯2最外层的负极极片形成短路，而负极极片与负极极柱相连，正极极柱端外部串联有金属/非金属电阻片，形成第二条短路回路(如图4所示)，这条回路会很大程度上将短路的电流进行分流，降低电芯内部卷芯2的电流值，从而降低局部高热的可能性，以达到增进安全的功效。所选取的导电片103按照形状分类，主要有以下几类：方形导电片103、孔型导电片103、网状导电片103、凸点型导电片103等等。所选取的导电片103按照材质分类，主要包含：铝、钢、不锈钢、合金、陶瓷、半导体等等几大类。以上描述是对本技术的解释，不是对技术的限定，本技术所限定的范围参见权利要求，在本技术的保护范围之内，可以作任何形式的修改。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高锂离子动力电池安全性的结构，其特征在于：包括电池壳体(3)，所述电池壳体(3)的内部收容有卷芯(2)，所述电池壳体(3)的内部还灌注有电解液，所述电池壳体(3)的顶部安装电池盖板(1)，所述电池盖板(1)的结构为：包括电池盖板铝片(104),所述电池盖板铝片(104)的两端底部分别安装有接柱(106),接柱(106)的底部通过支撑架(107)支撑,所述支撑架(107)的底部安装有汇流片(105)；所述电池盖板铝片(104)两端上部分别安装有导电片(103)和正极极注(102),所述导电片(103)和正极极注(102)均穿过接柱(106)中部，位于正极极注(102)一端通过螺柱(101)锁紧。

【技术特征摘要】
1.一种提高锂离子动力电池安全性的结构，其特征在于：包括电池壳体(3)，所述电池壳体(3)的内部收容有卷芯(2)，所述电池壳体(3)的内部还灌注有电解液，所述电池壳体(3)的顶部安装电池盖板(1)，所述电池盖板(1)的结构为：包括电池盖板铝片(104),所述电池盖板铝片(104)的两端底部分别安装有接柱(106),接柱(106)的底部通过支撑架(107)支撑,所述支撑架(107)的底部安装有汇流片(105)；所述电池盖板铝片(104)两端上部分别安装有导电片(103)和正极极注(102),所述导电片(103)和正极极注(102)均穿过接柱(106)中部，位于正极极注(102)一端通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁彦生，
申请(专利权)人：袁彦生，
类型：新型
国别省市：山西,14