[实用新型]一种安全型方形金属壳锂离子电池

说明书

本实用新型公开了一种安全型方形金属壳锂离子电池。当锂离子电池受到外部挤压时，绝缘膜保护套件两片绝缘膜受到不均匀力拉扯、错位裂开，电池芯外表面的负极铜箔直接与带正电的金属壳内腔接触形成电池芯外短路；或当锂离子电池受到金属异物穿刺时，电池芯外表面的负极铜箔、金属异物、带正电的金属壳接触形成电池芯外短路。通过电池芯外短路放电的方式更快速的释放锂离子电池能量，电池芯外短路放电产生的热量通过导热性良好的铜箔及金属壳散开，缓解了锂离子电池能量的快速释放产生的局部高温而诱发的正极材料高温下的释氧发应，而从提高锂离子电池的安全性能。

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，具体指一种方形金属壳包装的安全型锂离子电池。

背景技术

在低碳经济、碳中和的共识下，全球主要国家均提出了支持新能源汽车发展的战略规划。新能源汽车锂离子电池包带电量大，带有电量10KWH至150KWH；锂离子电池能量密度高，通常达100-300WH/Kg。使用锂离子电池作为动力的新能源汽车在交通事故中或类似剧烈碰撞、挤压等滥用的场合，锂离子电池芯内部发生严重内短路，内短路产生的高温触发正极材料发生释氧发应，直接为锂离子电池内部电解液等原材料燃烧提供了氧气，易引起火灾、甚至爆炸，危及人员生命安全及财产安全。因此很有必要提高锂离子电池的安全性能。

申请号CN201510438316.3，发明名称“动力电池顶盖结构及动力电池”，公开了一种动力电池顶盖结构及动力电池，通过顶盖结构中设计第一短路部件和第二短路部件，并被设置为当动力电池内部压力增大时，第一短路部件和第二短路部件向上动作，以使第一、第二极柱电连接形成保护回路，且形成保护回路时第一短路部件与电阻呈并联关系，达到使动力电池在过充和穿钉滥用下分别形成独立的保护回路，对动力电池进行有效地保护。

上述发明专利利用顶盖短路部件解决动力电池在过充和穿钉滥用下对动力电池进行有效保护，但仍然无法解决在交通事故中或类似剧烈碰撞、挤压等滥用的场合，锂离子电池内部发生严重内短路引发的安全问题。

实用新型内容

为了改善锂离子电池作为动力的新能源汽车在交通事故中或类似剧烈碰撞、挤压等滥用的场合下的安全性问题，本实用新型提出一种安全型方形金属壳锂离子电池。

为克服现有技术的不足，本实用新型采取以下技术方案：

一种安全型方形金属壳锂离子电池，包括锂离子电池芯和方形金属壳，其特征在于：方形金属壳通过正极柱上的导电塑胶密封件与锂离子电池芯的正极柱、正极转接片、正极极片进行电导通；正极极片两面采用隔离膜进行包覆，即与正极极片相对应的负极极片面有隔离膜包覆以保持正极极片与负极极片电子绝缘；电池芯两个主体面最外层为负极极片的铜箔层，且铜箔层的外面没有隔离膜包覆；锂离子电池芯外表面包覆有绝缘膜保护套件，实现电池芯与方形金属壳内腔保持绝缘电隔离；绝缘膜保护套件由两片绝缘膜拼接而成，拼接位置位于电池芯两个主体面中心区域。

所述正极柱上的导电塑胶密封件材质可选为聚醚类塑料PPS，通过添加导电剂、调色剂，形成黑色导电塑胶。

所述绝缘膜拼接方式可选择对两片绝缘层重叠部分利用绝缘胶带粘贴，或者对重叠部分局部热熔固定。

所述负极极片、负极转接片、负极极柱电导通，其中负极极柱通过负极极柱绝缘塑胶密封件与顶盖盖板保持绝缘电隔离。

所述电池芯为叠片工艺制造，电池芯两个主体面最外层为负极极片的铜箔层可以选择单面涂布活性材料，并且可以选择比内层负极极片采用的铜箔更厚的铜箔，以加强电池芯外短路模式下的导电、传热效果、强化安全性能。

所述电池芯为卷绕工艺制造，绝缘膜保护套件的拼接位置设置在电池芯两个主体面中心区域，或者电池芯两个主体面中心区域、电池芯两个侧面中心区域均进行设置。

所述金属壳可以选择铝壳或不锈钢壳，优选铝壳。

所述绝缘膜保护套件材质优选聚丙烯。