一种具有三维负极集流体的熔断型锂电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有三维负极集流体的熔断型锂电池，包括：外壳，设有开口，开口向内延伸形成电芯腔室；盖帽，盖合至开口处，与外壳绝缘相连，且能够密封外壳；电芯，放置于电芯腔室中；正极耳，设置于电芯内，且伸出电芯设置，并与盖帽电性相连，正极耳上设有熔断结构和辅助熔断结构，熔断结构上套设有绝缘固定套，熔断结构用于在承载过载电流时熔断，辅助熔断结构与熔断结构相对应，用于在电池内部气压过大时主动切断熔断结构；负极耳，设置于电芯内，且伸出电芯设置，并与外壳电性相连。能够使得锂离子电池在外部短路时，快速熔断，并且熔断后不影响锂离子电池的正常使用。本实用新型专利技术应用于锂离子电池领域。型应用于锂离子电池领域。型应用于锂离子电池领域。

【技术实现步骤摘要】
一种具有三维负极集流体的熔断型锂电池


[0001]本技术涉及锂离子电池领域，特别涉及一种具有三维负极集流体的熔断型锂电池。

技术介绍

[0002]“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池；由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流；现有的锂电池在使用的过程中，当锂电池外部发生短路时，会使正极片的温度上升，将正极片熔断，防止锂电池爆炸，起到一个保护作用，然而若正极片无法正常熔断，则会引起火灾或爆炸情况，容易产生安全隐患；
[0003]现有技术存在以下不足：目前正极片在受到锂电池外部短路的影响下发生熔断后，断裂后的正极片可能受到锂电池外部施加的作用力影响下，与锂电池外壳内的导电部件再次发生短路，如此无疑增大了锂电池的风险系数，进而也增加了锂电池维修作业的危险性。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种具有三维负极集流体的熔断型锂电池，能够使得锂离子电池在外部短路时，快速熔断，并且熔断后不影响锂离子电池的正常使用。
[0005]根据本技术实施例的具有三维负极集流体的熔断型锂电池，包括：外壳，设有开口，所述开口向内延伸形成电芯腔室；盖帽，盖合至所述开口处，与所述外壳绝缘相连，且能够密封所述外壳；电芯，放置于所述电芯腔室中；正极耳，设置于所述电芯内，且伸出所述电芯设置，并与所述盖帽电性相连，所述正极耳上设有熔断结构和辅助熔断结构，所述熔断结构上套设有绝缘固定套，所述熔断结构用于在承载过载电流时熔断，所述辅助熔断结构与所述熔断结构相对应，用于在电池内部气压过大时主动切断所述熔断结构；负极耳，设置于所述电芯内，且伸出所述电芯设置，并与所述外壳电性相连。
[0006]根据本技术实施例的具有三维负极集流体的熔断型锂电池，至少具有如下有益效果：
[0007]1.通过在正极耳设置熔断结构，使得正极耳在承载过载电流时，正极耳能够发生熔断，并在熔断后，通过绝缘固定套进行固定，使得正极耳在熔断后，不会发生摆动，导致二次短路，减小使用风险；
[0008]2.在锂电池的内部短路时，将会产生较大的气压，并会在盖帽处进行泄压，在泄压过程中，气体将推动辅助熔断结构对熔断结构进行挤压，导致熔断结构被切断，实现断路，防止泄压后，正极耳与负极外壳相触碰导致持续短路，使用更加安全；
[0009]3.三维负极集流体能够定向调控电子传输方向，改善隔膜与锂金属片之间的界面的形貌，能够减少电解液对锂金属的腐蚀，减少内部短路的可能性，提高使用安全。
[0010]根据本技术的一些实施例，所述正极耳伸出所述电芯部分上设有收窄区域，所述收窄区域形成所述熔断结构。
[0011]根据本技术的一些实施例，所述收窄区域关于所述正极耳的中心线对称设置。
[0012]根据本技术的一些实施例，所述正极耳伸出所述电芯部分上设有至少一个的熔断孔，所述熔断孔所在区域形成所述熔断结构。
[0013]根据本技术的一些实施例，所述辅助熔断结构包括两相对设置的弹片，所述弹片一端与所述正极耳相连，另一端倾斜朝向远离所述外壳的一端设置，所述弹片具有第一位置与第二位置；
[0014]在所述第一位置，两所述弹片之间留有放置区，所述放置区用于放置所述正极耳的所述熔断结构；
[0015]在所述第二位置，两所述弹片受压缩小所述放置区，并夹断所述熔断结构。
[0016]根据本技术的一些实施例，所述绝缘固定套包括第一套节与第二套节，所述第一套节套设于所述盖帽或所述电芯其中之一所在一侧，且包覆所述熔断结构设置，所述第二套节套设于所述盖帽或所述电芯其中另一所在的一侧，且包覆所述熔断结构上的所述第一套节设置。
[0017]根据本技术的一些实施例，所述电芯包括依次堆叠设置的正极片、隔膜、负极片，所述正极片、所述隔膜、所述负极片之间浸润有电解液，所述三维负极集流体位于所述负极片与所述隔膜之间。
[0018]根据本技术的一些实施例，所述三维负极集流体设置于所述负极上。
[0019]根据本技术的一些实施例，所述三维负极集流体包括柔性氧化物电子导体纳米纤维膜，且所述柔性氧化物电子导体纳米纤维膜的孔隙中浸润有所述电解液。
[0020]根据本技术的一些实施例，所述负极片为锂金属片。
[0021]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0022]下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明，其中：
[0023]图1为本技术一种实施例的具有三维负极集流体的熔断型锂电池的熔断结构的截面示意图；
[0024]图2为图1中A部分的局部放大示意图；
[0025]图3为本技术一种实施例的具有三维负极集流体的熔断型锂电池的绝缘固定套的截面示意图；
[0026]图4为图3中B部分的局部放大示意图。
[0027]附图标号：外壳100；盖帽200；电芯300；正极耳400；熔断结构410；绝缘固定套411；第一套节4111；第二套节4112；辅助熔断结构420；弹片421。
具体实施方式
[0028]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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0029]在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下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。
[0030]在本技术的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0031]本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
[0032]参照图1、图2、图3与图4所示，本技术一种实施例的具有三维负极集流体的熔断型锂电池，包括：
[0033]外壳100，设有开口，开口向内延伸形成电芯腔室。
[0034]盖帽200，盖合至开口处，与外壳100绝缘相连，且能够密封外壳100。
[0035]电芯300，放置于电芯腔室中。
[0036]正极耳400，设置于电芯300内，且伸出电芯300设置，并与盖帽200电性相连，正极耳400本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有三维负极集流体的熔断型锂电池，其特征在于，包括：外壳(100)，设有开口，所述开口向内延伸形成电芯腔室；盖帽(200)，盖合至所述开口处，与所述外壳(100)绝缘相连，且能够密封所述外壳(100)；电芯(300)，放置于所述电芯腔室中，所述电芯(300)中设有三维负极集流体，以用于定向调控电子传输方向；正极耳(400)，设置于所述电芯(300)内，且伸出所述电芯(300)设置，并与所述盖帽(200)电性相连，所述正极耳(400)上设有熔断结构(410)和辅助熔断结构(420)，所述熔断结构(410)上套设有绝缘固定套(411)，所述熔断结构(410)用于在承载过载电流时熔断，所述辅助熔断结构(420)与所述熔断结构(410)相对应，用于在电池内部气压过大时主动切断所述熔断结构(410)；负极耳，设置于所述电芯(300)内，且伸出所述电芯(300)设置，并与所述外壳(100)电性相连。2.根据权利要求1所述的具有三维负极集流体的熔断型锂电池，其特征在于：所述正极耳(400)伸出所述电芯(300)部分上设有收窄区域，所述收窄区域形成所述熔断结构(410)。3.根据权利要求2所述的具有三维负极集流体的熔断型锂电池，其特征在于：所述收窄区域关于所述正极耳(400)的中心线对称设置。4.根据权利要求1所述的具有三维负极集流体的熔断型锂电池，其特征在于：所述正极耳(400)伸出所述电芯(300)部分上设有至少一个的熔断孔，所述熔断孔所在区域形成所述熔断结构(410)。5.根据权利要求1所述的具有三维负极集流体的熔断型锂电池，其特征在于：所述辅助熔断结构(420)包括两相对设置的弹片(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫建华，焦科锦，马岩岩，管梦昕，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：新型
国别省市：