[实用新型]一种防爆石墨烯电池

说明书

本实用新型公开了一种防爆石墨烯电池。该防爆石墨烯电池包括壳体和电芯；壳体内部设有腔体，壳体的内壁上设有若干凸起的条体，条体具有形变部；壳体上设有正极接线柱和负极接线柱；电芯容置于腔体内，并与至少一条体相接触以使条体的形变部发生形变；电芯包括正电极、负电极和隔膜，隔膜位于正电极和负电极之间，负电极上设有石墨烯材料；正电极上连有正极耳，正极耳与正极接线柱相连，负电极上连有负极耳，负极耳与负极接线柱相连；壳体上设有防爆结构，防爆结构包括开设于壳体的顶面或侧面上的凹槽。本实用新型具有安全性能高、充电快、承载能力高的效果。

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种防爆石墨烯电池。

背景技术

锂电池是采用了金属锂或其化合物的电池，在电池的正极、负极或电解质中采用了金属锂或其化合物，具有高储存能量密度，已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；锂电池通常包括锂金属电池和锂离子电池两大类。随着微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求，锂电池随之进入了大规模的实用阶段。

锂电池在充放电过程中，电池升温时，电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀，会造成电池内压加大，一旦温升过高，内部压力超过壳体耐压时，会发生爆炸，导致危险。

为了避免这样的危险发生，人们在电池上增设了安全防爆阀，当容器内部的压力上升到超过规定值的时候，该安全阀破裂，以释放内部的压力。

目前所采用的一般都是金属箔式安全阀，金属箔式安全阀的结构是在电池容器的壳体上开设有一个通气孔，在通气孔上密封有金属箔，当出现异常情况导致容器内的压力超过规定值时，金属箔裂开释放内部压力。现在金属箔的密封一般都采用复合加工的办法，将金属箔、压圈、防护罩等分别加工好，再通过激光焊接依次焊接到电池的开孔部位。然而，由于释压的金属箔较薄，在激光焊接时容易发生穿孔，因而，采用上述电池防爆结构导致制备电池时费时费工，且易造成漏液，产品的成品率低，或者影响防爆压力值的控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种安全性能好的防爆石墨烯电池，可以解决上述现有技术问题中的一个或多个。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种防爆石墨烯电池，包括壳体和电芯；

壳体内部设有腔体，壳体的内壁上设有若干凸起的条体，条体具有形变部；

壳体上设有正极接线柱和负极接线柱；

电芯容置于腔体内，电芯与至少一条体相接触以使条体的形变部发生形变；

电芯包括正电极、负电极和隔膜，隔膜位于正电极和负电极之间，负电极上设有石墨烯材料；

正电极上连有正极耳，正极耳与正极接线柱相连，负电极上连有负极耳，负极耳与负极接线柱相连；

壳体上设有防爆结构，防爆结构包括开设于壳体的顶面或侧面上的凹槽。

本实用新型的有益效果在于：通过在壳体的内壁上设置若干条体，且电芯与至少一条体相接触以使条体的形变部发生形变，从而能够在一定程度上固定电芯，在使用过程中能够提供一定的缓冲力，替代了现有的刚性接触，降低了可能的碰撞力，提升了防爆石墨烯电池使用的安全性。由于石墨烯材料具有优良的电化学性能，通过在负电极上设置石墨烯材料，可以大大提高电池的充电速度以及负载能力。此外，通过在壳体的顶面或侧面开设凹槽形成防爆结构，可以通过控制凹槽的大小和深度，来改变其承压能力，从而满足电池的安全压力要求。当电池壳体内的压力超过规定的安全值时，防爆结构将会裂开，从而将壳体内的压力释放出来。

在一些实施方式中，隔膜的两侧均设有聚氧乙烯材料层。由此，通过在隔膜的两侧设置聚氧乙烯材料层，可以提高隔膜的耐高温性能，避免隔膜因高温发生破膜或收缩而造成电池内部短路所带来的安全隐患。