[发明专利]锂离子二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子二次电池，尤其是一种安全性和能量密度都较高的锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池由于具有能量高、容量高、功率高等特点，已开始用于为电动交通工具（例如电动汽车）提供动力。这要求在提升锂离子二次电池电化学性能的同时，还必须严格保证电动汽车中作为动力源的锂离子二次电池的安全性。为了满足实际使用中安全性能的要求，锂离子二次电池应当能通过在严苛条件下的滥用安全测试，通常进行的三个极端安全测试为穿钉、压溃和过充。

锂离子二次电池在进行压溃测试中，其内局部区域的正负极片会直接接触或通过某非绝缘介质接触，从而产生电池内短路。由于锂离子二次电池在压溃时产生的短路点多，而且短路电流较大，会导致电解液的分解产气以及锂离子二次电池内部过热的现象，因而有可能引发锂离子二次电池起火和爆炸。

为了解决上述问题，现有技术的设计思路是在锂离子二次电池内短路之前先使其发生外短路，外短路产生的大电流会快速释放电芯内部的能量，确保锂离子二次电池在内短路之后已经没有足够多的能量造成起火和爆炸。

目前，按上述思路设计的锂离子二次电池都是在电池壳体与电芯之间增设两个导电板：在正常情况下，两个导电板分别与锂离子二次电池的正负极片或正负极柱电连接，且与壳体绝缘；当锂离子二次电池被刺穿或压溃时，两个导电板之间实现电连接，或是分别与电池壳体电连接，从而使得锂离子二次电池的正负极实现外短路，通过大电流放电而将电芯能量快速释放到外界，有效避免了锂离子二次电池内部短路时大电流产生的热量在电池内部聚集，排除了安全隐患。

但是，上述设计在实际使用中存在诸多缺陷，特别是需要在电池壳体内增设平时不起作用的导电板，这将会占用电池内部的宝贵空间，导致电池能量密度和功率密度的下降。

有鉴于此，确有必要提供一种安全性和能量密度都较高的锂离子二次电池。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种安全性和能量密度都较高的锂离子二次电池。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种锂离子二次电池，其包括电池壳体、收容于电池壳体内的电芯、密封安装于电池壳体上的电池顶盖以及灌注于电池壳体内的电解液，电池顶盖上设有正负两个极柱，两个极柱分别通过连接件与电芯的正负极片电连接，所述连接件中的一个或两个在侧边上设有朝电池壳体方向凸出的凸部，在电池壳体被外力压溃时，连接件的凸部与电池壳体接触而使锂离子二次电池的正负极之间实现外短路。

作为本发明锂离子二次电池的一种改进，所述电芯的正负极片都包括极片引出端，设有凸部的连接件的一端与其中一个极柱电连接，另一端直接连接至电芯上相应极片的极片引出端。

作为本发明锂离子二次电池的一种改进，所述电芯为卷绕、叠加或是卷绕叠加混合结构，其正负极片以端部的未涂布区域作为极片引出端。

作为本发明锂离子二次电池的一种改进，所述电芯的正负极片都包括极片引出端，设有凸部的连接件包括与一个极柱连接的引出件和通过引出件连接至极柱的集流板，集流板与电芯上相应极片的极片引出端焊接连接，所述凸部设于集流板或引出件的朝向电池壳体的侧边上。

作为本发明锂离子二次电池的一种改进，所述电芯具有内部空间，其正负极片以端部的未涂布区域作为极片引出端，集流板包括与相应极片未涂布区域端部相接触的板体和成型于板体中部的支撑突起，支撑突起插入电芯内部空间中，凸部成型于板体的侧边上。

作为本发明锂离子二次电池的一种改进，所述集流板板体上设有朝向电芯的焊接突起，焊接突起与相应极片的未涂布区域焊接固定。

作为本发明锂离子二次电池的一种改进，所述凸部设于连接件的两个相对侧边上，其形状为锯齿状、刀刃状、尖刺状或凸起的弧形。

作为本发明锂离子二次电池的一种改进，所述电池壳体内设有间隔在电池壳体和连接件之间的绝缘膜。

作为本发明锂离子二次电池的一种改进，所述连接件中的一个与电池壳体绝缘，并设有朝电池壳体方向凸出的凸部，另一个与电池壳体电连接。

作为本发明锂离子二次电池的一种改进，所述连接件中的两个都与电池壳体绝缘，且都设有朝电池壳体方向凸出的凸部。

与现有技术相比，本发明锂离子二次电池通过在连接极柱与正负极片的连接件上设置凸部，利用原有的连接件实现锂离子二次电池压溃时的外部短路，在提高锂离子二次电池安全性的同时，保证了其能量密度不受影响。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明锂离子二次电池及其有益效果进行详细说明，附图中：