[实用新型]一种可提高圆柱型锂离子电池安全性能的中心针

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种可提高圆柱型锂离子电池安全性能的中心针。

背景技术

随着IT产业的不断发展，人们对高能量电池的需求越来越高。圆柱型锂离子电池具有体积比能量高、使用寿命长、无记忆效应等优点，被广泛应用于笔记本电脑、移动DVD、电动工具等领域。因此，人们对于这种电池安全性、可靠性的要求也不断增加。

目前，市场上销售的圆柱型锂离子电池主要由以下几部分组成：由正极活性物质和正极集流体(铝箔)组成的正极片；由负极活性物质和负极集流体(铜箔)组成的负极片；相隔于正负极片之间的隔膜，隔膜和正负极片一同卷绕成圆筒状卷芯；用于装载卷芯和电解液的金属壳体；将卷芯顶部和底部与其它导电物质隔开的上下绝缘片；用于密封电池并具有一定安全保护装置的组合电池盖。

这种组成的电池存在以下三种安全隐患：1.电池在多次充放电循环过程后，中心空隙处由于极片的膨胀会变形，甚至断裂，造成内短路；2.当电池受到外力挤压时，卷芯中心空隙处最易变形引发电池内短路；3.当卷芯中心空隙处发生变形时，电池受到高热条件产生的气体很难从中心处排除，会造成安全问题。

目前，解决上述问题的普遍方法是在卷芯中心空隙处插入中心针部件，防止卷芯在上述情况下的变形。然而，中心针的强度过高或过低都无法抑制卷芯在受外力作用下形变的发生，而且在外力的作用下，金属中心针的外形尖端处极易刺穿正负极片引发短路，此外，中心针形状的不合理能够引发电池组装过程中卷芯中心处受损。因而，中心针的形状设计对圆柱型锂离子电池的安全性至关重要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种可提高圆柱型锂离子电池安全性能的中心针，其具有首尾收口式设计，可以有效地避免毛刺和边缘处尖端所引发的电池内短路，保证电池的使用安全，该中心针还便于插入到电池卷芯中心处，不会对电池卷芯造成损伤，且生产成本低廉，具有重大的生产实践意义。

为此，本实用新型提供了一种可提高圆柱型锂离子电池安全性能的中心针，包括有中心针针体1，所述中心针针体1的顶部和底部具有收口部2，所述中心针针体1位于电池卷芯中，该收口部2的外侧面与垂直方向的夹角为锐角。

优选地，所述收口部2的外侧面与垂直方向的夹角为10～18°。

优选地，所述中心针针体1的壁厚为0.1～0.25mm，所述收口部2的垂直高度为不小于0.5mm。

优选地，所述中心针针体1采用不锈钢材料制成。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种可提高圆柱型锂离子电池安全性能的中心针，其具有首尾收口式设计，可以有效地避免毛刺和边缘处尖端所引发的电池内短路，保证电池的使用安全，该中心针还便于插入到电池卷芯中心处，不会对电池卷芯造成损伤，且生产成本低廉，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种可提高圆柱型锂离子电池安全性能的中心针的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种可提高圆柱型锂离子电池安全性能的中心针的顶部局部放大示意图；

图中，1为中心针针体，2为中心针收口部。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1为本实用新型提供的一种可提高圆柱型锂离子电池安全性能的中心针的结构示意图。

参见图1，本实用新型提供了一种可提高圆柱型锂离子电池安全性能的中心针，包括有中心针针体1，所述中心针针体1的顶部和底部具有收口部2，所述中心针针体1位于电池卷芯中。

该收口部2的外侧面与垂直方向的夹角为锐角，在本实用新型中，该收口部2的外侧面与垂直方向的夹角优选为10～18°。

在本实用新型中，所述中心针针体1的壁厚为0.1～0.25mm，所述中心针针体1采用不锈钢材料制成，所述中心针针体1的长度为电池卷芯总长的95％～98％，所述中心针针体1的直径为电池卷芯中心空隙直径的65％～75％。

所述收口部2的垂直高度为不小于0.5mm。

对于本实用新型提供的中心针，具体加入到电池中的过程如下：

1、将电池卷芯，底垫片放入电池壳中；

2、电阻焊接负极耳和电池壳，使其连接；

3、垂直将中心针加入到卷芯中心处，并压入到最低端与电池卷芯底部的负极耳接触处；

4、加入防止中心针移动出卷芯的上垫片到卷芯顶部，并进行滚槽；

5、注入电解液到电池壳中；

6、焊接正极耳与电池盖；