[发明专利]一种高安全性能锂离子电池和电池包

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种高安全性能锂离子电池和电池包。

背景技术

自锂离子电池问世以来，由于其具有工作电压高，比能量大，自放电小，无记忆效应，寿命长以及对环境污染小等优点，成为目前最有前途和竞争力的二次电池，且已经在电动汽车和能源存储等应用领域崭露头角。与此同时，锂离子电池广泛存在的安全问题也越来越受到人们的重视，并且已经成为制约高容量及动力型锂离子电池大规模商业化推广的主要因素。

目前圆柱电池已经批量采用PTC对其进行保护，很大程度上改善了圆柱电池的安全性能。然而，应用于储能和电动交通工具的大容量、高功率的锂离子电池却缺少单体电池的保护机构。今年来发生的电动大巴着火事故均由电池包中的某个单体电池过充或短路引发，凸显了大容量、高功率锂离子电池安全问题的严重性。而现有技术中通常采用设置安全阀或防爆刻痕以及采用陶瓷隔膜来改善大电池安全性，但是这些方案均不能从根源上解决电池起火、爆炸的问题，且其方案也较复杂。

中国专利文献（公告日：2015年2月4日，公告号：CN104332658A）公开了一种高安全性能锂离子电池，其包括包装壳，设置在包装壳内的正极片、负极片、电解液、间隔于正极片和负极片之间的隔离膜，所述的正极片包括正极集流体和正极涂覆区，所述的正极涂覆区为在正极集流体上涂覆正极活性材料层，所述的负极片包括负极集流体和负极涂覆区，所述的负极涂覆区为在负极集流体上涂覆负极活性材料层，所述正极集流体设置有正极空白区，所述的正极涂覆区末端部涂覆陶瓷涂层，当滥用电池时，避免了电池内部正负极片直接短路产生较大的能量造成的安全隐患。

中国专利文献（公告日：2012年5月2日，公告号：CN102437370A）公开了一种锂离子电池，包括电池盖板、电池壳体、极芯、电解液和制冷器，极芯、电解液和制冷器位于电池壳体内，电池盖板与电池壳体密封连接，其中，电池盖板和/或电池壳体上设有安全阀，制冷器能在80～150℃下和/或受到10Kg.f以上压力时释放阻燃气体。本发明的电池在误用或滥用发生意外时，内部的制冷器能迅速吸收电池内部热量，降低电池内部温度，实现制冷，特别是能释放阻燃气体，不仅能有助于安全阀灵敏实现开启断电保护，而且产生阻燃气体有利于降低电池内部的含氧量，降低电池内部的反应活性，电池内部环境有利于及时有效终止电池热反应，从根本上控制热量及气体的产生，有效提高锂电池的安全性能。

上述技术方案也是采用安全阀或陶瓷隔膜来改善大电池安全性，但是这些方案均不能从根源上解决电池起火、爆炸的问题，且其方案也较复杂。

发明内容

本发明的第一个发明目的是为了解决现有技术中改善大电池安全性的方案不能从根源上解决电池起火、爆炸的问题，而提供一种可以在电池温度升高到警戒温度时自动将充放电线路断开，防止电池和电池包发生过充、短路和过热，大大提升了电池和电池包的安全性能高安全性能锂离子电池。

本发明的第二个发明目的是提供一种高安全性能锂离子电池的电池包。

本发明实现其第一个发明目的所采用的技术方案是：一种高安全性能锂离子电池，包括锂离子电池单体，所述的锂离子电池单体包括电池壳体、收容于电池壳体内部的带极耳的电芯和设于电池壳体上的带极柱的电池顶盖，所述的电池壳体内部灌注有电解液，所述的电芯极耳与电池顶盖极柱之间电连接有导电连接熔断装置。该锂离子电池通过在极耳和极柱之间设置一个导电连接熔断装置，可满足电池正常充放电及倍率，也不会大幅增加电池内阻，并且在电池升温至警戒温度时该导电连接熔断装置及时断开电流回路，防止电池进一步升温，大幅提高了电池及电池包的安全性能。可以保证大电流下电池的正常使用，而当电池温度上升至警戒温度时，可以迅速断开从而切断电流回路，防止电池发生过充、短路和过热，在不影响电池性能的前提下大幅提高了其安全性能。

作为优选，所述的导电连接熔断装置包括导电片和熔断盒，所述的导电片分设在熔断盒的两端并且穿入熔断盒内部后相互连接。导电片与熔断盒的设置，导电片与电芯极耳和极柱连接实现导电功能，而熔断盒则是实现锂离子电池因过热失控，随着电池温度的不断攀升，达到熔断盒的熔点时进行熔断，实现对电池的保护。