CN203288688U - 一种安全的锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于锂离子电池领域，尤其涉及一种安全的锂离子电池，包括包装袋、容纳于包装袋内的电芯和灌注于包装袋内电解液，电芯包括相互卷绕的正极极片、负极极片和设置于正极极片与负极极片之间的隔离膜，电芯前端设置有负极极耳和正极极耳，正极极片和负极极片设置有导电金属片，导电金属片设置有镂空部。本实用新型可以在诸如挤压或撞击等情况发生时，电池由于形变的产生，通过镂空部的锋利棱角迅速刺穿正负极极集流体之间的隔离膜，使电池内部正负极极流体发生短路，能量迅速降低，减少了锂离子电池在使用过程中的着火几率，大大降低了安全风险。
Description
技术领域
本实用新型属于锂离子电池领域，尤其涉及一种安全的锂离子电池。
背景技术
众所周知，锂离子电池逐渐被电子市场产品广泛应用，如手机，笔记本电脑、电动工具等。但同时伴随的安全风险也是存在的，如挤压或撞击时，由于电池内部短路反应的产生，热量不能及时传导出去而导致电池着火是比较危险的。
一般电池内部短路分为以下四种情况：一是正负极膜片之间的短路，二是正极极流体与负极膜片之间的短路；三是负极极流体与正极膜片之间的短路，四是正负极极流体之间的短路。根据实验，其中最危险的短路方式是第二种情况，正极极流体与负极膜片之间的短路，热量很难传递，容易引起着火；最安全且热量传递最快的短路方式则是第四种情况。
对于目前防止锂离子电池在挤压或撞击中不着火的方法是：尽量避免正负极膜片、极流体与膜片的接触，从而使电池在发生如撞击或挤压时内部不发生短路反应，从而使电池避免着火。一般的方法是通过在阴极膜片表面、阳极膜片表面或隔离膜上涂上一层三氧化二铝等的绝缘层，在发生挤压或撞击时此涂层起到绝缘作用，使电池内部不发生短路反应。但以上生产工艺繁琐，造价成本高，且生产优率会随着工序步骤的增加而降低；同时由于涂层通常是不导电的绝缘物质，会影响电池的电化学倍率性能。但即使采用这些繁琐涂层工艺，仍然无法完全避免电芯折断时第二种短路情况的发生，在机械挤压和碰撞时仍会有相当高的着火的几率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的生产工序繁琐，生产造价成本高的缺点，提供一种安全性能好的锂离子电池，以大幅度减少在挤压或撞击使用时的着火几率，降低安全风险。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种安全的锂离子电池，包括包装袋、容纳于所述包装袋内的电芯和灌注于所述包装袋内的电解液，所述电芯包括相互卷绕的正极极片、负极极片和设置于所述正极极片与所述负极极片之间的隔离膜，所述电芯前端设置有负极极耳和正极极耳，所述正极极片和所述负极极片设置有导电金属片，所述导电金属片设置有镂空部。
所述正极极片包括正极集流体，所述导电金属片设置于所述正极集流体的空白处。
所述负极极片包括负极集流体，所述导电金属片设置于所述负极集流体的空白处。
所述导电金属片设置为“十”字形结构或三角形结构。
所述导电金属片的厚度为0.02~1.0mm。
所述导电金属片的厚度为0.1~0.2mm。
所述镂空部的形状为“十”字形、“L”形、“T”形、“Z”形和“V”形中的至少一种。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型包括包装袋、容纳于包装袋内的电芯和灌注于包装袋内电解液，电芯包括相互卷绕的正极极片、负极极片和设置于正极极片与负极极片之间的隔离膜，电芯前端设置有负极极耳和正极极耳，正极极片和负极极片设置有导电金属片，导电金属片设置有镂空部。本实用新型可以在诸如挤压或撞击等情况发生时，电池由于形变的产生，通过镂空部的锋利棱角迅速刺穿正负极极集流体之间的隔离膜，使电池内部正负极极流体发生短路，能量迅速降低，减少了锂离子电池在使用过程中的着火几率，大大降低了安全风险。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图，对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1所示，一种安全的锂离子电池，包括包装袋、容纳于包装袋内的电芯8和灌注于包装袋内电解液，电芯8包括相互卷绕的正极极片2、负极极片1和设置于正极极片2与负极极片1之间的隔离膜3，电芯8前端设置有负极极耳4和正极极耳5，正极极片2和负极极片1设置有导电金属片6，导电金属片6设置有镂空部7。
优选的，正极极片2包括正极集流体（图未示），在卷芯起始端或者结尾端包括至少一圈空白的正极集流体，导电金属片6设置于正极集流体的空白处。
更优的，负极极片1包括负极集流体（图未示），在卷芯起始端或者结尾端包括至少一圈空白的负极集流体，导电金属片6设置于负极集流体的空白处。
优选的，导电金属片6设置为“十”字形结构或三角形结构，当考虑电池厚度时，导电金属片6的厚度不可超出负极极耳4或正极极耳5其中的最厚者，且导电金属片6所在位置不与负极极耳4或正极极耳5位置重叠，以免导致电芯8由于导电金属片6的加入而使厚度增加。如若不考虑电池厚度情况下，只需考虑不超出电池长宽即可：导电金属片6的最宽端不得超出卷绕时卷针的宽度，导电金属片6的最长端不可超出电池长度。
导电金属片6材质为导电性良好的金属物质，优选的为铜。
导电金属片6的厚度为0.02~1.0mm，导电金属片6上的镂空部7的边长从几十微米到几厘米不等，最锋利端的长度为1~10mm。
更优的，导电金属片6的厚度为0.1~0.2mm。
优选的，镂空部7的形状为“十”字形、“L”形、“T”形、“Z”形和“V”形中的至少一种，镂空部7具有锋利棱角，当电池形变时，镂空部7的锋利棱角突出刺破隔离膜3，致使正极集流体和负极集流体发生短路，使电池的能量迅速降低，电池不会着火，从而降低电池在挤压或撞击时的安全风险。
本实用新型的工作过程是：在有挤压或撞击情况发生时，电池由于形变的产生，使正极极片2和负极极片1设置有导电金属片6也同时发生形变，其上的镂空部7的会迅速刺穿隔离膜3，使正极集流体和负极集流体瞬间发生短路反应，电池电压迅速降低，从而使电池能量消失，避免着火，减少了锂离子电池在使用过程中的着火几率，大大降低了安全风险。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (7)
1. 一种安全的锂离子电池，包括包装袋、容纳于所述包装袋内的电芯和灌注于所述包装袋内的电解液，所述电芯包括相互卷绕的正极极片、负极极片和设置于所述正极极片与所述负极极片之间的隔离膜，所述电芯的前端设置有负极极耳和正极极耳，其特征在于：所述正极极片和所述负极极片设置有导电金属片，所述导电金属片设置有镂空部。
2.根据权利要求1所述的安全的锂离子电池，其特征在于：所述正极极片包括正极集流体，所述导电金属片设置于所述正极集流体的空白处。
3.根据权利要求2所述的安全的锂离子电池，其特征在于：所述负极极片包括负极集流体，所述导电金属片设置于所述负极集流体的空白处。
4.根据权利要求1所述的安全的锂离子电池，其特征在于：所述导电金属片设置为“十”字形结构或三角形结构。
5.根据权利要求4所述的安全的锂离子电池，其特征在于：所述导电金属片的厚度为0.02~1.0mm。
6.根据权利要求5所述的安全的锂离子电池，其特征在于：所述导电金属片的厚度为0.1~0.2mm。
7.根据权利要求1所述的安全的锂离子电池，其特征在于：所述镂空部的形状为“十”字形、“L”形、“T”形、“Z”形和“V”形中的至少一种。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109728346A (zh) * | 2017-10-30 | 2019-05-07 | 比亚迪股份有限公司 | 一种锂离子电池及电池组 |
| WO2024007723A1 (zh) * | 2022-07-07 | 2024-01-11 | 荣耀终端有限公司 | 电池 |
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2013
- 2013-05-13 CN CN2013202547485U patent/CN203288688U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
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| CN109728346B (zh) * | 2017-10-30 | 2022-01-07 | 比亚迪股份有限公司 | 一种锂离子电池及电池组 |
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