[實用新型]一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針

有效

• 申請號: 200920096546.6
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN201397865Y
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 金庚鎬;王曉丹;步紹寧;陳英龍;高俊奎
• 申請（專利權）人: 天津力神電池股份有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M2/34;H01M10/36
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司
• 代理人: 閆俊芬

技術領域

本實用新型涉及電池技術領域，特別是涉及一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針。

背景技術

隨著IT產業的不斷發展，人們對高能量電池的需求越來越高。圓柱型鋰離子電池具有體積比能量高、使用壽命長、無記憶效應等優點，被廣泛應用于筆記本電腦、移動DVD、電動工具等領域。因此，人們對于這種電池安全性、可靠性的要求也不斷增加。

目前，市場上銷售的圓柱型鋰離子電池主要由以下幾部分組成：由正極活性物質和正極集流體(鋁箔)組成的正極片；由負極活性物質和負極集流體(銅箔)組成的負極片；相隔于正負極片之間的隔膜，隔膜和正負極片一同卷繞成圓筒狀卷芯；用于裝載卷芯和電解液的金屬殼體；將卷芯頂部和底部與其它導電物質隔開的上下絕緣片；用于密封電池并具有一定安全保護裝置的組合電池蓋。

這種組成的電池存在以下三種安全隱患：1.電池在多次充放電循環過程后，中心空隙處由于極片的膨脹會變形，甚至斷裂，造成內短路；2.當電池受到外力擠壓時，卷芯中心空隙處最易變形引發電池內短路；3.當卷芯中心空隙處發生變形時，電池受到高熱條件產生的氣體很難從中心處排除，會造成安全問題。

目前，解決上述問題的普遍方法是在卷芯中心空隙處插入中心針部件，防止卷芯在上述情況下的變形。然而，中心針的強度過高或過低都無法抑制卷芯在受外力作用下形變的發生，而且在外力的作用下，金屬中心針的外形尖端處極易刺穿正負極片引發短路，此外，中心針形狀的不合理能夠引發電池組裝過程中卷芯中心處受損。因而，中心針的形狀設計對圓柱型鋰離子電池的安全性至關重要。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針，其具有首尾收口式設計，可以有效地避免毛刺和邊緣處尖端所引發的電池內短路，保證電池的使用安全，該中心針還便于插入到電池卷芯中心處，不會對電池卷芯造成損傷，且生產成本低廉，具有重大的生產實踐意義。

為此，本實用新型提供了一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針，包括有中心針針體1，所述中心針針體1的頂部和底部具有收口部2，所述中心針針體1位于電池卷芯中，該收口部2的外側面與垂直方向的夾角為銳角。

優選地，所述收口部2的外側面與垂直方向的夾角為10～18°。

優選地，所述中心針針體1的壁厚為0.1～0.25mm，所述收口部2的垂直高度為不小于0.5mm。

優選地，所述中心針針體1采用不銹鋼材料制成。

由以上本實用新型提供的技術方案可見，與現有技術相比較，本實用新型提供了一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針，其具有首尾收口式設計，可以有效地避免毛刺和邊緣處尖端所引發的電池內短路，保證電池的使用安全，該中心針還便于插入到電池卷芯中心處，不會對電池卷芯造成損傷，且生產成本低廉，具有重大的生產實踐意義。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針的結構示意圖；

圖2為本實用新型提供的一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針的頂部局部放大示意圖；

圖中，1為中心針針體，2為中心針收口部。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。

圖1為本實用新型提供的一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針的結構示意圖。

參見圖1，本實用新型提供了一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針，包括有中心針針體1，所述中心針針體1的頂部和底部具有收口部2，所述中心針針體1位于電池卷芯中。

該收口部2的外側面與垂直方向的夾角為銳角，在本實用新型中，該收口部2的外側面與垂直方向的夾角優選為10～18°。

在本實用新型中，所述中心針針體1的壁厚為0.1～0.25mm，所述中心針針體1采用不銹鋼材料制成，所述中心針針體1的長度為電池卷芯總長的95％～98％，所述中心針針體1的直徑為電池卷芯中心空隙直徑的65％～75％。

所述收口部2的垂直高度為不小于0.5mm。

對于本實用新型提供的中心針，具體加入到電池中的過程如下：

1、將電池卷芯，底墊片放入電池殼中；

2、電阻焊接負極耳和電池殼，使其連接；

3、垂直將中心針加入到卷芯中心處，并壓入到最低端與電池卷芯底部的負極耳接觸處；

4、加入防止中心針移動出卷芯的上墊片到卷芯頂部，并進行滾槽；

5、注入電解液到電池殼中；

6、焊接正極耳與電池蓋；