锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术属于电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池，包括电池壳、顶盖、卷芯、电池中心针、下绝缘片、上绝缘片和电池切断装置，顶盖设于电池壳顶端，卷芯设于电池壳内，电池中心针插设于卷芯内，下绝缘片和上绝缘片分别设于卷芯的底端和顶端，电池中心针包括针芯壳和防爆安全阀，针芯壳的内部填充有相变材料和/或高温保护材料，防爆安全阀设于针芯壳的顶端并位于上绝缘片的下方；电池切断装置设于顶盖下方并位于上绝缘片的上方。本实用新型专利技术通过在电池中心针内设置相变材料层和高温保护材料层，使得相变材料层平衡电池内部温度，高温保护材料层缓阻电池在过充、过放等极端条件下燃烧反应的发生，进而显著降低了锂离子电池发生爆燃的几率。

Lithium ion battery

The utility model belongs to the technical field of battery, in particular relates to a lithium ion battery comprises a battery shell, a top cover, roll core, battery center pin and a lower insulating film, insulating film and battery cutting device, which is arranged on the battery cover top shell, roll core is arranged in a battery shell, a battery needle inserted into the center core, under the the insulating piece and the insulating core pieces are respectively arranged at the bottom and top of the battery, the central needle comprises a needle core shell and explosion-proof safety valve, the internal needle core shell filled with phase change material and / or high temperature protective material, explosion-proof safety valve is arranged below the top of the needle core shell and is located on the insulating sheet; the battery disconnect below the cover is located on the device is arranged above the insulating sheet. The utility model is provided with a phase change material layer and high temperature protective material layer in the cell center needle, the internal temperature of the phase change material layer balance battery, high temperature protection material layer corrosion resistance reaction in battery overcharge and overdischarge under extreme conditions, and thus decrease the probability of a lithium ion battery deflagration.

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池
本技术属于电池
，尤其涉及一种锂离子电池。
技术介绍
近年来，锂离子电池的发展日新月异。其由于生产效率高，成品率高，耗能小，体积能量比大等诸多优点而在笔记本电脑、手机、电动脚踏车等多个领域中被广泛使用。随着锂离子电池在EV/HEV汽车领域的应用，对电池的安全性能、电池组内及组间电池一致性的要求越来越高。目前，现有技术是利用电池电芯金属外壳向空气中散热，以实现降低电池使用过程中电芯内部的温度，但单纯依靠电池电芯金属外壳散热造成了电池内部温度不平衡现象，即电池越靠近卷心中间温度越高。而现有技术对于电池使用过程中电芯内部温度不平衡现象尚没有十分有效的解决方案，而电池内部温度不平衡现象会使得电池存在燃烧、爆炸的安全隐患，并且加速电池性能劣化，降低了电池的一致性，进而影响整个电池组的使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种锂离子电池，旨在解决电池使用过程中内部温度不平衡问题，同时提高电池的安全性能和一致性，进而解决电池在过充，过放和承受高温等极端条件下爆燃几率大的技术问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种锂离子电池，包括电池壳、顶盖、卷芯、电池中心针、下绝缘片和上绝缘片，所述顶盖设于所述电池壳顶端，所述卷芯设于所述电池壳内，所述电池中心针插设于所述卷芯内，所述下绝缘片和所述上绝缘片分别设于所述卷芯的底端和顶端，其特征在于：所述电池中心针包括针芯壳和防爆安全阀，所述针芯壳的内部填充有相变材料和/或高温保护材料，所述防爆安全阀设于所述针芯壳的顶端并位于所述上绝缘片的下方；所述锂离子电池还设有电池切断装置，所述电池切断装置设于所述顶盖下方并位于所述上绝缘片的上方。进一步地，所述针芯壳包括圆柱壳部和锥台壳部，所述锥台壳部连位于所述圆柱壳部的下方并与所述圆柱壳部的底端连接，所述防爆安全阀设于所述圆柱壳部的顶端。优选地，所述相变材料为石蜡、石蜡与泡沫铝的复合物、石蜡与石墨的复合物或无机盐。优选地，所述高温保护材料为阻燃添加剂或二氯甲烷。进一步地，所述电池切断装置包括铝板和泄压片，所述泄压片的中部向下成型有一凸起部，所述铝板和所述泄压片凸起部焊接固定。进一步地，所述针芯壳的外表面涂敷有绝缘层。进一步地，所述相变材料和所述高温保护材料混合放置或者间隔放置。进一步地，所述针芯壳的内部设有分隔层，所述相变材料和所述高温保护材料通过所述分隔层隔开。进一步地，所述下绝缘片设有中心位负极耳孔洞。本技术的有益效果是：本技术锂离子电池，通过在锂离子电池内设置包括针芯壳和防爆安全阀的电池中心针，并在针芯壳内部设置相变材料层和高温保护材料层，以使相变材料层吸收电池内局部部位出现的过多热量，平衡锂离子电池内部温度。同时，在锂离子电池发生过放、过充和处于高温环境以及受到针刺和挤压时，电池内部气压和温度骤然升高时，高温保护材料受热分解并在短时间内产生大量不可燃气体，进而冲破设置在针芯壳顶端的防爆安全阀。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的锂离子电池的结构示意图。图2为本技术实施例提供的锂离子电池的电池中心针的结构示意图。图3为沿图2中A-A线的剖切视图。图4为本技术实施例提供的锂离子电池的下绝缘片的结构示意图。其中，图中各附图标记：10—电池壳20—顶盖30—卷芯40—电池中心针41—针芯壳42—防爆安全阀43—相变材料44—高温保护材料45—分隔层50—下绝缘片51—中心位负极耳孔洞60—上绝缘片70—电池切断装置71—泄压片72—铝板411—圆柱壳部412—锥台壳部。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～4描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。如图1～4所示，本技术实施例提供了一种锂离子电池，包括电池壳10、顶盖20、卷芯30、电池中心针40、下绝缘片50和上绝缘片60。顶盖20设于所述电池壳10顶端，卷芯30设于电池壳10内，电池中心针40插设于卷芯30内，下绝缘片50和上绝缘片60分别设于所述卷芯30的底端和顶端。同时，锂离子电池还设有位于顶盖下方并位于上绝缘片上方的电池切断装置。进一步地，电池中心针40还包括有针芯壳41和设置于针芯壳41顶端的防爆安全阀42，并且针芯壳41的内部填充有高温保护材料44和相变材料43。具体地，当电池内部温度过高时，相变材料43可吸收多余的热量，使得电池卷芯30内部电解液的化学反应稳定进行。当锂离子电池发生过充、过放、承受高温、受到针刺或挤压，电池内部温度和压力骤然升高时，电池内部产生的热量超出了相变材料43的吸热极限，内部压力急剧增加，此时高温保护材料44会受热发生分解，并在短时间内产生大量不可燃气体，进而冲破设置在针芯壳41顶端的防爆安全阀42，一方面进一步增大了锂离子电池的内部压力，促使电池切断装置70切断电池内部电路，使得电池内部发生断路，同时使电池内部与外部连通，进而使得电池内部气体得以排出，从而降低了电池内部压力，进而降低了电池发生进一步爆燃的几率。同时，高温保护材料44由电池中心针40内部释放出并气化，与电解液直接接触，通过气化过程从电解液中吸收热量，进而降低了电解液的温度，进一步缓阻了电解液中的化学反应的进行，进而显著地降低了锂离子电池发生进一步爆燃的几率。进一步地，电池切断装置70与相变材料43、高温保护材料44一同作用，进一步地降低了电池爆燃的几率。进一步地，一方面，将高温保护材料44设于针芯壳41体内，避免了与电解液直接接触，可使得电解液免于受到高温保护材料44的影响而干扰其内发生的正常化学反应，进而提高了电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池，包括电池壳、顶盖、卷芯、电池中心针、下绝缘片和上绝缘片，所述顶盖设于所述电池壳顶端，所述卷芯设于所述电池壳内，所述电池中心针插设于所述卷芯内，所述下绝缘片和所述上绝缘片分别设于所述卷芯的底端和顶端，其特征在于：所述电池中心针包括针芯壳和防爆安全阀，所述针芯壳的内部填充有相变材料和/或高温保护材料，所述防爆安全阀设于所述针芯壳的顶端并位于所述上绝缘片的下方；所述顶盖还设有电池切断装置，所述电池切断装置位于所述顶盖底部与所述上绝缘片之间。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池，包括电池壳、顶盖、卷芯、电池中心针、下绝缘片和上绝缘片，所述顶盖设于所述电池壳顶端，所述卷芯设于所述电池壳内，所述电池中心针插设于所述卷芯内，所述下绝缘片和所述上绝缘片分别设于所述卷芯的底端和顶端，其特征在于：所述电池中心针包括针芯壳和防爆安全阀，所述针芯壳的内部填充有相变材料和/或高温保护材料，所述防爆安全阀设于所述针芯壳的顶端并位于所述上绝缘片的下方；所述顶盖还设有电池切断装置，所述电池切断装置位于所述顶盖底部与所述上绝缘片之间。2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述针芯壳包括圆柱壳部和锥台壳部，所述锥台壳部连位于所述圆柱壳部的下方并与所述圆柱壳部的底端连接，所述防爆安全阀设于所述圆柱壳部的顶端。3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述相变材料为石蜡、石蜡...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红娜，
申请(专利权)人：东莞市创明电池技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44