[实用新型]一种提高锂离子动力电池安全性的结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子动力电池技术领域，尤其是一种提高锂离子动力电池安全性的结构。

背景技术

目前，随着锂离子电池在电动汽车和电网储能领域中的应用日趋广泛，锂离子电池的安全事故报道也日益增多：如公交车电池着火事故、电动邮政车着火事故、电动出租车自然事故和电动出租车碰撞起火事故。因此，近年来，锂离子电池的安全性能也越来越受到重视。

通常，锂离子电池安全问题的起因是热失控，随着温度的不断攀升，电池内部发生各种反应，例如：SEI分解，阳极与电解液发生还原反应，阴极与电解液发生氧化反应，电解液自身受热蒸发、分解。各种反应导致电池温度持续上升的同时伴有大量气体生产，导致电池内压急剧升高。

传统锂离子电池的安全设计，不外乎限流、断电以及释气等三种方式，其中，限流的Resistivity的简称)来阻止高电流的流动，是属于非破坏性的安全设计；而断电方式是电池内压增大时，能使电池内部电路的可导电易碎物品破裂，达到断流的作用；释气方式则是当电池内压增大时，以避免电池爆炸。但是，以上主要针对电池内压不正常升高时，所采用的安全保护手段，此类型专利见诸台湾公告第377045号、第364666号，以及美国专利第4238，812号及4255，688号等专利案中，但对于电池受到外部压力而变形时的安全保护，则没有提及；由于电池壳体外部受到撞击压力后会变形，如此一来，易发生局部过热，在极卷内部短路产生火花、烧焦、喷烟等情形，而有安全的问题。

锂离子电池内部短路或在内外部短路时能够迅速将热量均匀分散，是解决锂离子电池安全性的根本问题。

实用新型内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种提高锂离子动力电池安全性的结构，从而解决非正常使用锂离子二次电池时如针刺、挤压，易引起电池内部短路而引起爆炸起火的问题。本实用新型目的在于电池发生短路的情况下，使部分短路电流从另外一条大功率回路进行分流，减小电池内部的瞬间电流，避免电池内部由于电流集中导致的发热而引起起火、爆炸。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种提高锂离子动力电池安全性的结构，包括电池壳体，所述电池壳体的内部收容有卷芯，所述电池壳体的内部还灌注有电解液，所述电池壳体的顶部安装电池盖板，所述电池盖板的结构为：包括电池盖板铝片，所述电池盖板铝片的两端底部分别安装有接柱，接柱的底部通过支撑架支撑，所述支撑架的底部安装有汇流片；所述电池盖板铝片两端上部分别安装有导电片和正极极注，所述导电片和正极极注均穿过接柱中部，位于正极极注一端通过螺柱锁紧。

其进一步技术方案在于：

所述支撑架成直角形结构；

所述导电片为金属或者非金属；

所述导电片凸凹形结构或者打孔形状；

所述导电片的形状为方形、孔形、网状或者凸点型；

所述导电片的厚度为8um-300um。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，通过采用金属/非金属导电片使电池外壳带正电的方式，在外部钉刺时，会发生电池金属壳体、导电片优先导通，形成最外层的电流回路，使钉刺时瞬间的产生的大电流在金属导电片和外壳之间均匀分布，减少电流在卷芯内层的分布，进一步减少产热，避免电池热失控。

在电池受到外部压力挤压时，如没有导电片，则卷芯内部会产生大面积短路，瞬间产生大量的热量，温度迅速升高，导致电芯内部的电解液、正极材料达到分解温度，释放氧气，引起链式反应，导致热失控；采用本方案通过导电片实现壳体带正电，在电池受到外力挤压时，电池壳体与金属导电片接触形成电子回路通道，大量的电子和热量通过外部电阻较小的通道，在电池壳体表面产生大量的热量，分流了在卷芯内部形成内短路的电流和热量，不至于导致电解液和正极材料活性物质及其他物质的分解，引起链式反应，导致电池热失控，最终导致电池着火。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸图。

图2为本实用新型的主视图(全剖视图)。

图3为图2中A部的局部放大图。

图4为本实用新型正极极注的安装示意图。

其中：1、电池盖板；2、卷芯；3、电池壳体；101、螺柱；102、正极极注；103、导电片；104、电池盖板铝片；105、汇流片；106、接柱；107、支撑架。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。