一种自保护式锂离子电池及其盖板制造技术

本发明专利技术主要涉及到一种自保护式锂离子电池及其盖板，盖板包括极柱、盖板本体、垫片、金属搭件；极柱穿套在盖板本体中的通孔，极柱和盖板本体之间的接触部位通过垫片阻隔；盖板本体上设置一圈打薄部位，金属搭件至少有一端连接在极柱或者盖板本体上，并跨设于打薄部位之上。一种自保护式的锂离子电池，包括安装在电池壳体两端的正极盖板、负极盖板；其中一端盖板为上述电池盖板结构，另一端盖板的盖板本体与其自身极柱带有相同电荷。本发明专利技术在锂离子电池内部高温、过充或者其他异常时产生形变，令单个锂离子电池自身短路失效，及时制止锂离子爆炸事故，避免更大后果的发生。

A self protection lithium ion battery and its cover plate

The invention mainly relates to a self-protective lithium-ion battery and its cover plate, the cover plate comprises a pole column, a cover plate body, a gasket and a metal lap; the pole column is perforated in a through hole in the cover plate body, and the contact part between the pole column and the cover plate body is blocked by a gasket; the cover plate body is provided with a ring thinning part, and the metal lap at least. One end is connected to the pole or the body of the cover plate, and is spanned on the thin part. A self-protective lithium-ion battery comprises a positive cover plate and a negative cover plate mounted at both ends of the battery shell, wherein one end cover plate is of the battery cover plate structure, and the cover plate body of the other end cover plate has the same charge as its own pole column. The invention produces deformation when the lithium-ion battery is in high temperature, overcharge or other abnormal conditions, which makes the single lithium-ion battery itself short-circuit invalid, prevents the lithium-ion explosion accident in time, and avoids the occurrence of greater consequences.

【技术实现步骤摘要】
一种自保护式锂离子电池及其盖板
：本专利技术涉及锂电池
，更具体地说涉及一种自保护式锂离子电池及其盖板。
技术介绍
：随着世界能源告急，锂离子电池以其能量密度大，循环使用寿命时间长等优势，被越来越多的
所关注，特别是现如今被电动汽车行业所广泛应用。锂离子电池应用在电动汽车上，其安全性和可靠性是大家所极度关注的技术要点。锂离子电池在受到短路、高热、过充等外界不良因素影响下，电池内部极易产生高压气体，引起电池壳体形变甚至爆炸，同时，外部受力挤压也会导致锂离子内部损坏，产生严重安全事故。如图1所示的锂离子结构，包括电池壳体10、正极盖板20、负极盖板30，在两个盖板中包括有中间的极柱40和套在极柱40外的盖板50，盖板50可以是中间内凹，也可以是平直的结构，此处以内凹结构为例。通常盖板50都是厚度相同的，在这种传统结构的锂离子下，一旦单个电池内部温度异常，产生高压气体或爆炸时，与其串连共同工作的锂离子电池组都会连锁反应，后果十分严重。鉴于此，本专利技术人设计了一种自保护式的锂离子电池及其盖板，本案由此产生。
技术实现思路
：本专利技术的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种自保护式的锂离子电池及其盖板，在锂离子电池内部异常时产生形变，令单个锂离子电池自身短路失效，及时制止锂离子爆炸事故，避免更大后果的发生。本专利技术的技术解决措施如下：一种自保护式的锂离子电池盖板，包括极柱、盖板本体、垫片、金属搭件；极柱穿套在盖板本体中的通孔，极柱和盖板本体之间的接触部位通过垫片阻隔；盖板本体上设置一圈打薄部位，金属搭件至少有一端连接在极柱或者盖板本体上，并跨设于打薄部位之上。所述的盖板本体边缘部平直，中间部凹陷，边缘部和中间部通过过渡曲线部连接。所述的打薄部位位于中间部或者过渡曲线部。所述的金属搭件，一端固定在极柱外表面的端部，另一端接近于盖板本体过渡曲线部。所述的金属搭件，一端固定在极柱内表面的端部，另一端接近于盖板本体边缘部。所述的金属搭件，一端固定在盖板本体外表面的边缘部，另一端接近极柱或者与极柱接触的金属部件。所述的金属搭件为两节分体式的部件，其中一节固定在边缘部，另一节固定在极柱，两节的末端接近。所述的金属搭件采用双金属片或者记忆合金；盖板本体材质为铝合金或不锈钢；所述的金属部件的材质为不锈钢、铜、铝、镍、铜镀镍中的一种或者几种的复合或者合金材料。所述的过渡曲线部的厚度为边缘部和中间部的厚度的1/50～8/9。一种自保护式的锂离子电池，包括安装在电池壳体两端的正极盖板、负极盖板；其中一端盖板为上述任何一项锂离子电池盖板结构，另一端盖板的盖板本体与其自身极柱带有相同电荷。本专利技术的有益效果在于：本专利技术中采用了一种自我保护的方式，在锂离子电池使用异常时，内部会发热温度升高，甚至有气体产生外泄。当锂离子电池盖板上过渡曲线部削薄后变得敏感和脆弱，一旦温度异常超过了锂离子电池的抗压点，就会令过渡曲线部产生形变收缩，使得锂离子电池正负极中间部分原本向内凹陷的结构产生突起，所以金属搭件就会将极柱和盖板本体进行搭接起来，令带有不同电荷的极柱和盖板本体串联短路，可以将该锂离子电池失效，不再让事故继续蔓延加重。附图说明：图1为本专利技术现有技术的结构示意图；图2为本专利技术较佳实施例一的结构示意图；图3为本专利技术锂离子电池盖板实施例二的结构示意图；图4为本专利技术锂离子电池盖板实施例三的结构示意图；图5为本专利技术锂离子电池盖板实施例四的结构示意图；图6为本专利技术锂离子电池盖板实施例五的结构示意图。具体实施方式：如图2所示，对本专利技术较佳实施例做具体阐述说明。本专利技术较佳实施例一主要包括电池壳体1、正极盖板2、负极盖板3。正极盖板2、负极盖板3安装在电池壳体1的两端，其中一端采用一体式结构，另一端分体式结构，本实施例中正极盖板2为分体，负极盖板3中的负极极柱31和负极盖板本体32直接接触或者是一体式结构，确保负极极柱31和负极盖板本体32带有相同电荷极性。正极盖板2包括极柱21、盖板本体22、垫片23、金属搭件24。本实施例中盖板本体22为环形部件，中间设有通孔，极柱21从这个通孔中穿套，在极柱21和盖板本体22之间存留一个间隙，采用了绝缘材料的垫片23将极柱21和盖板本体22进行隔离。本实施例中的垫片23是一圈开口朝外的槽体，槽体开口大小刚好与盖板本体22的厚度相配套，卡箍在盖板本体22通孔的内边沿上。这样可以充分将极柱21和盖板本体22进行隔离。通常在垫片23上方还设置有金属垫圈25，金属垫圈25是和极柱21接触。本实施例中盖板本体22材质为铝合金或不锈钢。金属垫圈25的材质为不锈钢、铜、铝、镍、铜镀镍中的一种或者几种的复合或者合金材料。本实施例中盖板本体22是一个整体，分成三个部分，中间内凹形成中间部221，外边的边缘部223水平平直，两者中间通过过渡曲线部222形成了连接。将其中过渡曲线部222处的厚度打薄一部分，形成打薄部位，一般该部位的厚度为中间部221和边缘部223的1/50至8/9范围内，需要确保这个部位会随着锂离子内部温度或者气压异常而产生形变。一旦形变，整个盖板本体22的中间凹陷部位会连同极柱21向外顶住，产生了盖板局部位移。打薄的位置不局限一定在过渡曲线部222处，也可以是在中间部221。当然，盖板本体22可以是平直的结构，在其中某一处设置打薄部位225即可，比如图6所示。打薄部位变形，整个盖板本体22的中间部分也同样会向外顶出，产生了盖板局部位移。在本专利技术中其中一个主要技术点就是增加金属搭件24，主要的作用是在盖板局部产生形变后，将电池进行短路连接。在图2所示的实施例一中，金属搭件24是安装在极柱21的外表面的端部，另一端接近于盖板本体22上的过渡曲线部222。这个接近的距离与过渡曲线部222产生形变收缩量配套，能确保在形变后，金属搭件24能触碰到盖板本体22。通常距离可以保持在0.1至2mm。金属搭件24设置的部位可以是多样的，如图3所示的，可以设置在极柱21的内表面端部，另一端接近于盖板本体22的边缘部223。又如图4和图6所述，金属搭件24一端固定在盖板本体22外表面的边缘部223，另一端接近极柱21或者是与极柱21接触的金属部件，比如金属垫圈25。还可以是图5的两节式结构，一节固定在边缘部223，另外一节固定在极柱21，两者相对，末端靠近，方便形变后触碰短路。金属搭件24的形状可以是平直、弧形的条状，或者是面状结构，只要能够令其上部位可以将极柱21和盖板本体22搭接起来即可。金属搭件24的形状是平直时，一般采用双金属片或者记忆合金，如果是弧形时，一般采用普通金属即可。本专利技术在工作时，由于正极盖板2这头的极柱21带正电，负极盖板3的负极极柱31带负电。由于负极盖板3直接与负极极柱31接触，整个负极端都是负电，通过电池壳体1将负电传导至正极盖板2的盖板本体22为止。带负电的盖板本体22和带正电荷柱21在正常工作状态下是通过垫片23阻隔隔断的。当电池内部高温、过充或者其他异常时，温度急剧上升，内部具有高压气体，打薄部位作为敏感部位，首先产生形变，因此正极盖板2的中间部位就会被迫向外顶出，正极盖板2局部产生位移。这个位移量满足了金属搭件24的短路连接的条件，带负电荷的盖板本体22和带正电荷柱21被金属搭件24搭接起来，一旦搭接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自保护式的锂离子电池盖板，其特征在于：包括极柱、盖板本体、垫片、金属搭件；极柱穿套在盖板本体中的通孔，极柱和盖板本体之间的接触部位通过垫片阻隔；盖板本体上设置一圈打薄部位，金属搭件至少有一端连接在极柱或者盖板本体上，并跨设于打薄部位之上。

【技术特征摘要】
1.一种自保护式的锂离子电池盖板，其特征在于：包括极柱、盖板本体、垫片、金属搭件；极柱穿套在盖板本体中的通孔，极柱和盖板本体之间的接触部位通过垫片阻隔；盖板本体上设置一圈打薄部位，金属搭件至少有一端连接在极柱或者盖板本体上，并跨设于打薄部位之上。2.如权利要求1所述的一种自保护式的锂离子电池盖板，其特征在于：所述的盖板本体边缘部平直，中间部凹陷，边缘部和中间部通过过渡曲线部连接。3.如权利要求1所述的一种自保护式的锂离子电池盖板，其特征在于：所述的打薄部位位于中间部或者过渡曲线部。4.如权利要求1所述的一种自保护式的锂离子电池盖板，其特征在于：所述的金属搭件，一端固定在极柱外表面的端部，另一端接近于盖板本体过渡曲线部。5.如权利要求1所述的一种自保护式的锂离子电池盖板，其特征在于：所述的金属搭件，一端固定在极柱内表面的端部，另一端接近于盖板本体边缘部。6.如权利要求1所述的一种自保护式的锂离子电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建平，张文魁，叶张军，周晓政，张玉花，
申请(专利权)人：浙江谷神能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33