一种锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术提供一种锂离子电池，包括外壳、盖板、电解液和极芯，极芯上引出第一极耳和第二极耳；极芯上连接有一个短路保护组件，短路保护组件为三层结构，包括位于中间的导电层和位于导电层两侧的绝缘层；导电层的一端与极芯的第一极耳电连接，另一端为自由端；极芯的最外圈集流体为第二极耳所在的集流体。本实用新型专利技术提供的锂离子电池，通过在电池内部极芯上设置短路保护组件，电池在受外力发生异常变形时，能主动使电池内部的复杂短路情况转化为正/负集流体之间的大面积短路，使电池内部短路热量降低至最小，同时能缩短热传导路径，在减慢电池产热速度的同时还增加电池的散热时间，增加电池在恶劣使用条件下的安全性和可靠性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Lithium ion battery

The utility model provides a lithium ion battery, which comprises a shell, a cover plate, electrolyte and electrode core, core pole lug leads the first and second polar ear; the pole core is connected with a short circuit protection component, circuit protection component is divided into three layers, including a conductive layer and a conductive layer in the middle is located in both sides of the insulation the first layer; the lug electrically connected to one end of the conductive layer and the electrode core, the other end is a free end; the outer core set for the second set of fluid fluid in the ear. Lithium ion battery provided by the utility model, the short circuit protection component is arranged inside the battery core, battery abnormal deformation of the external force, can take the initiative to make complex short circuit inside the battery into a large area of short circuit between positive / negative fluid, the heat of the battery internal short circuit is reduced to the minimum, at the same time can be shortened the heat conduction path, slowing down the battery heat rate at the same time also increase the cooling time of the battery, the safety and reliability of battery in the harsh conditions of use.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电池领域，尤其涉及一种锂离子电池。
技术介绍
在石油等不可再生资源日渐枯竭，环境污染越发严重的背景下，人们对新能源汽车寄予很大的期望。而动力电池则是新能源汽车的心脏，受到越来越多的重视和青睐。但是在电池的使用过程中，总有各种不可控的、极端恶劣的使用条件导致电池内部发生短路，产生大量热量，使电池的安全性、可靠性大大降低。目前现有技术中，为防止电池内部短路，一般是通过采用绝缘层或绝缘材料对电池进行绝缘保护，但该保护比较微弱，在异常外力作用下电池变形，仍然会出现内部短路的情况。因此如何保证电池在极端滥用的条件下使用也是安全可靠的，是电动汽车安全可靠性所遇到的重大难题之一。
技术实现思路
本技术解决了现有技术中电池在恶劣使用条件下发生内部短路而使安全性、可靠性大大降低的技术问题，并提出一种具有新型结构的锂离子电池。具体地，本技术的技术方案为:—种锂离子电池,包括外壳、用于密封外壳的盖板以及位于外壳和盖板所围成空腔内的电解液和和多个极芯，多个极芯之间为卷绕式结构和/或叠片式结构；每个极芯上分别引出有第一极耳和第二极耳；极芯上连接有一个短路保护组件，所述短路保护组件为三层结构，包括位于中间的导电层和分别位于导 电层两侧的绝缘层；所述导电层的一端与该极芯的第一极耳电连接，另一端为自由端；该极芯的最外圈集流体为第二极耳所在的集流体。作为本技术的进一步改进，所述极芯的个数为两个以上，每个极芯上分别连接有一个短路保护组件；所述短路保护组件设置于外壳与极芯之间和/或相邻的两个极芯之间。作为本技术的进一步改进，所述导电层为金属层。作为本技术的进一步改进，所述绝缘层为陶瓷绝缘材料层、涂层绝缘材料层或塑料绝缘材料层。作为本技术的进一步改进，所述绝缘层为电池隔膜材料层。作为本技术的进一步改进，所述第一极耳、第二极耳从极芯的两端分别引出。作为本技术的进一步改进，所述第一极耳、第二极耳从极芯的同一端分别引出。本技术提供的锂离子电池，通过在电池内部的极芯上设置一个短路保护组件，电池在受外力发生异常变形时，能主动使电池内部短路，并使极芯内部的复杂短路情况转化为正/负集流体之间的大面积短路，可以使电池内部短路热量降低至最小，同时能缩短热传导路径，即在减慢电池产热速度的同时还增加电池的散热时间，从而增加电池在恶劣使用条件下的安全性和可靠性。而本技术提供的锂离子电池，在正常使用时，可以加快电池散热，有利于电池内部热量均衡。附图说明图1是本技术提供的锂离子电池内部的结构示意图。图2是本技术提供的锂离子电池在恶劣使用条件下的第一状态图。图3是本技术提供的锂离子电池在恶劣使用条件下的第二状态图。图中，I—外壳，2—正极短路保护组件，21—正极短路保护组件2的导电层，22—正极短路保护组件的绝缘层，3—负极短路保护组件，31—负极短路保护组件的导电层，32—负极短路保护组件的绝缘层，4—极芯A，41—极芯A4的正极极耳，42——极芯A4的负极极耳，5——极芯B，51——极芯B5的正极极耳，52——极芯B5的负极极耳，6——极芯C，61——极芯C6的正极极耳，62——极芯C6的负极极耳，7——负极盖板，8—正极盖板，9—异常外物。具体实施方式为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如前所述，本技术中，所述锂离子电池内设有多个极芯，多个极芯之间可以为卷绕式结构和/或叠片式结构，本技术没有特殊规定。极芯上极耳的引出可在同一端，也可以两端分别引出。另外，对于极芯上引出的第一极耳、第二极耳的正、负极性没有特殊限定。例如可以第一极耳为正极，第二极耳为负极；也可第一极耳为负极，第二极耳为正极。以下，以电池内设有3个叠片式结构的极芯A、B、C、且每个极芯上分别从两端引出极耳、其中第一极耳为正极、第二极耳为负极为例，对本技术提供的锂离子电池进行具体阐述。一种锂离子电池，其内部结构如图1所示，包括外壳1、用于密封外壳I的盖板(图1中所示正极盖板8和负极盖板9)以及位于外壳I和盖板所围成空腔内的电解液和和3个极芯A、B、C。本技术中，所述外壳I可以采用金属外壳，也可采用其它各种导电外壳。3个极芯A、B、C上分别从两端引出有正极极耳和负极极耳(具体包括极芯A4的正极极耳41，极芯A4的负极极耳42，极芯B5的正极极耳51，极芯B5的负极极耳52，极芯C6的正极极耳61，极芯C6的负极极耳62)。如图1所示，3个极芯A、B、C上均各自连接有一个短路保护组件，其中极芯A4上的短路保护组件设置于外壳I与极芯A4之间，而极芯B5上的短路保护组件设置于极芯A4与极芯B5之间，极芯C6上的短路保护组件设置于极芯C6与外壳I之间。本技术中，连接于各个极芯上的短路保护组件的结构均相同，具体包括三层结构，包括位于中间的导电层和分别位于导电层两侧的绝缘层。若该短路保护组件的中间导电层与极芯的正极极耳电连接，则该短路保护组件为正极短路保护组件，同时需保证该极芯的最外圈集流体为负极极耳所在的集流体(即负极集流体)。对应地，若短路保护组件的中间导电层与极芯的负极极耳极耳电连接，则该短路保护组件为负极短路保护组件，同时需保证该极芯的最外圈集流体为正极极耳所在的集流体(即正极集流体)。因此，本实施例中，极芯A4上连接的短路保护组件为正极短路保护组件2，其设置于极芯A4与外壳I之间。该正极短路保护组件2的导电层21的一端与极芯A4的正极极耳41电连接(即该导电层21的一端与极芯A4的正极集流体电连接)，其另一端为自由端。而极芯A4的最外圈激流体为负极极耳所在的集流体(即负极集流体)。极芯B5上连接的短路保护组件为负极短路保护组件3，其设置于极芯A4与极芯B5之间。该负极短路保护组件3的导电层31的一端与极芯B5的负极极耳52电连接(即该导电层31的一端与极芯B5的负极集流体电连接),其另一端为自由端。而极芯B5的最外圈激流体为正极极耳所在的集流体(即正极集流体)。对应地，极芯C6上连接的短路保护组件为正极短路保护组件，其位于极芯C6与外壳I之间。该正极短路保护组件2的导电层21的一端与极芯C6的正极极耳61电连接(SP该导电层21的一端与极芯C6的正极集流体电连接),其另一端为自由端。而极芯C6的最外圈激流体为负极极耳所在的集流体(即负极集流体)。本技术中，短路保护组件中的导电层优选为导热性能优异的各种金属层。优选情况下，所述短路保护组件中的导电层优选采用与其所连接的极耳(即集流体)相同材质的金属，例如可以采用金属铜层或金属铝层，但不局限于此。所述绝缘层为各种陶瓷绝缘材料层、涂层绝缘材料层或塑料绝缘材料层，优选热变形温度较低的材料。作为本技术的一种优选实施方式，所述短路保护组件的绝缘层还可直接采用现有电池中的隔膜材料。更优选情况下，短路保护组件中导电层与极芯之间的绝缘层可直接采用极芯周边的隔膜层代替。本技术的技术人发现，当电池处于严重撞击、挤压等极端恶劣情况时，极芯内部的短路情况很复杂，具体包括正极集流体与负极材料之间短路、负极集流体与正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池，其特征在于，包括外壳、用于密封外壳的盖板以及位于外壳和盖板所围成空腔内的电解液和和多个极芯，多个极芯之间为卷绕式结构和/或叠片式结构；每个极芯上分别引出有第一极耳和第二极耳；极芯上连接有一个短路保护组件，所述短路保护组件为三层结构，包括位于中间的导电层和分别位于导电层两侧的绝缘层；所述导电层的一端与该极芯的第一极耳电连接，另一端为自由端；该极芯的最外圈集流体为第二极耳所在的集流体。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池，其特征在于，包括外壳、用于密封外壳的盖板以及位于外壳和盖板所围成空腔内的电解液和和多个极芯，多个极芯之间为卷绕式结构和/或叠片式结构；每个极芯上分别引出有第一极耳和第二极耳； 极芯上连接有一个短路保护组件，所述短路保护组件为三层结构，包括位于中间的导电层和分别位于导电层两侧的绝缘层；所述导电层的一端与该极芯的第一极耳电连接，另一端为自由端；该极芯的最外圈集流体为第二极耳所在的集流体。2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述极芯的个数为两个以上，每个极芯上分别连接有一个短路保护组件；所述短路保...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈晞，蒋露霞，朱建华，胡世超，王高武，顾红娟，
申请(专利权)人：惠州比亚迪电池有限公司，
类型：实用新型
国别省市：