[实用新型]一种高灵敏度安全防护锂离子电池

说明书

本实用新型公开了一种高灵敏度安全防护锂离子电池，属于锂离子电池技术领域。所述的高灵敏度安全防护锂离子电池，包括壳体和覆盖于壳体上的盖板，所述盖板上设有压力翻转机构，所述壳体的内腔设置有外部套设防水袋的电芯以及用于气化后开启所述压力翻转机构的低沸物。本实用新型通过在电池内部加入低沸物，电池内部化学反应到一定程度但未达到热失控状态时，电池放热引发低沸物大量挥发，电池内部压力陡增使得盖板上的压力翻转机构开启，发生电池外部短路，进而阻断极柱与电芯之间的电连接，电化学反应及时终止。在较低温度范围内切断电化学反应，显著提升电池安全防护的灵敏度，有效控制电池过充或高温条件下的电池热失控现象。

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种高灵敏度安全防护锂离子电池。

背景技术

锂离子动力电池随着电动汽车续航里程要求的不断提高需要不断提升其能量密度，伴随而来的问题是锂离子动力电池的安全性问题。在过充、穿刺、挤压等滥用情况下，电池内部发生短路，电池温度快速升高，当温度升高到一定程度时，电池发生热失控，进而引发起火或爆炸等安全问题。

针对高能量电池过充与短路等安全问题，目前比较先进的技术路线是在锂电池盖板上设置翻转片，当锂离子电池内部压力超过一定值时，翻转片朝上翻转，使得锂电池的正极与负极之间短路并通过连接片熔断机理中止锂电池内部电化学反应，从而保障高能量锂离子电池的安全性。

如专利文献CN 204809304 U公开了一种带安全结构的锂离子电池，包括第一极柱、第二极柱、壳体以及覆盖于壳体上的顶盖板，还包括短路板和翻转片，翻转片设置于短路板的下方且与顶盖板电连接，当锂离子电池内部压力超过基准压力时翻转片能够翻转且与短路板接触，短路板与第一极柱电连接，第二极柱与顶盖板电连接，翻转片与顶盖板电连接，翻转片包括接触部、侧支撑部以及弯折部，接触部设有与短路板平行的接触面，接触面涂上粘接剂。

上述锂离子电池通过短路板与翻转片的接触形成短路回路，通过接触面使得当翻转片翻转时能与短路板充分连接，且粘接剂保证了接触部与短路板接触牢固，有效避免锂离子电池发生爆炸自燃的危险，结构简单可靠。

由于高能量电池过充到一定程度或短路时，电池内部反应剧烈，电池内部压力与温度迅速升高，即使翻转片发生翻转并使连接片发生了熔断，但由于电池内部温度是瞬间飙升，电池内部反应不但无法立即中止且进一步加剧，所以电池盖板设置翻转片却难以快速灵敏的控制电池过充或短路过程中的热失控现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有高灵敏度安全防护的锂离子电池，可以实现快速控制电池过充或短路过程中的热失控现象。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高灵敏度安全防护锂离子电池，包括壳体和覆盖于壳体上的盖板，所述盖板上设有压力翻转机构，所述壳体的内腔设置有外部套设防水袋的电芯以及用于气化后开启所述压力翻转机构的低沸物。

由于低沸物的沸点较低，当电池内部化学反应到一定程度，电池放热引发低沸物的挥发，电池内部压力陡增超过压力翻转机构的基准压力，启动压力翻转机构，形成外部短路回路，及时终止电池内部化学反应，有效预防控制了热失控现象的发生。

本实用新型采用的低沸物的沸点小于电池热失控状态时达到的温度，那么在电池未达到热失控状态时，低沸物大量挥发使得电池内部压力迅速增加，在热失控发生之前电池内部压力达到压力翻转机构启动的基准压力。作为优选，所述低沸物为乙醇、碳酸二甲酯、环已烷、异丙醇中的一种或几种。

作为优选，所述低沸物填充于电芯与壳体之间。根据电池具体型号、电芯容量及电芯与壳体之间的容纳空间等参数调整低沸物的用量，以满足在电池在热失控之前低沸物挥发使得电池内部压力达到压力翻转机构启动的基准压力的要求，同时不影响电池正常工作。