[實用新型]高安全性圓柱電池

有效

• 申請號: 201320351242.6
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN203367370U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 孟祥輝;趙長鋒
• 申請（專利權）人: 孟祥輝
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M10/50
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司 11299
• 代理人: 陳子英

技術領域

本實用新型涉及一種電池，尤其涉及一種具有高安全性的圓柱電池。

背景技術

隨著鋰離子電池技術的廣泛應用及生產技術的日益完善，生產工藝及生產設備均在不斷更新改進，圓柱鋰離子電池因其生產效率高、耗能小、成品率高等特點而備受推崇。圓柱電池在電動自行車、電動汽車、電動工具等一些動力行業應用時，因其內部電化學反應產生的氣體越來越多，為了防止動力電池內產生的氣體過多而引起爆炸事故的發生，在現有的動力電池上都安裝有防爆閥。當動力電池內部產生的氣體達到一定壓強時，防爆閥開啟并將電池內部氣體排出，從而避免氣體過多而引起爆炸。

鋰離子電池電解液中的六氟磷酸鋰在60℃時就有少量分解，當溫度上升時，分解的比例大大增加，產生HF等游離酸，從而使電解液酸化，最終導致電池性能惡化；圓柱電池在使用過程中難免會出現因內部短路或局部過熱而導致隔膜在120-140℃發生熔融，微孔關閉，使電池變成絕緣體，但隔膜微孔全部關閉需要一定的時間，如升溫速度過快，隔膜會全部溶解，從而導致電池短路，帶來安全隱患。

實用新型內容

為克服現有技術的上述缺陷，本實用新型的目的在于提供一種高安全性圓柱電池，可有效緩沖隔膜微孔關閉時間，確保安全閥在規定的壓強內打開。

本實用新型采用的技術方案為：一種高安全性圓柱電池，包括電池殼體，所述電池殼體內豎直安裝有密封的圓柱狀容器，所述圓柱狀容器為不銹鋼或陶瓷容器，所述圓柱狀容器內填充有相變材料或有機儲能材料。

優選地，所述圓柱狀容器內填充的材料為相變材料，所述相變材料可以為相變溫度為65-150℃的相變材料。

所述相變材料優選為相變溫度低于120℃的相變材料。

最優地，所述相變材料為無機水合鹽。

所述圓柱狀容器的軸線優選與所述電池殼體的軸線重合。

所述圓柱狀容器的頂端與正極耳之間可以設有上墊片，所述圓柱狀容器的底端與負極耳或電池殼體之間可以設有下墊片，所述上墊片和下墊片均呈圓形，二者的直徑均與所述電池殼體的內徑相配合。

所述上墊片和下墊片的中心均可以設有通孔，所述下墊片的通孔的孔徑優選小于所述圓柱狀容器的外徑，所述上墊片的通孔的孔徑可以大于所述圓柱狀容器的外徑，優選略大于所述圓柱狀容器的外徑。

所述圓柱狀容器的頂端表面可以呈圓滑的弧面。

所述圓柱狀容器的兩端可以包裹有絕緣膠帶。

所述圓柱狀容器的外徑可以為1-5mm，壁厚可以為0.1-0.5mm。

本實用新型的有益效果：由于本實用新型內部安裝有圓柱狀容器，且容器內填充有相變材料或有機儲能材料，在相變溫度范圍內所吸收的熱量可使電池少升溫3-5℃，因此可有效延緩圓柱電池溫升的速度，給隔膜微孔由于隔膜熔融而關閉提供一定的緩沖時間；同時由于圓柱狀容器和其內部填充的材料占據了電池殼體內的一部分空間，在電池殼體內產生同樣氣體量的情況下使安全閥提前打開，確保了圓柱電池的安全；另外，由于電池蓋帽中的PTC其作用需要一定的時間，當電池溫度達到PTC作用溫度時，圓柱電池已基本處于失控狀態，選取相變溫度低于120℃的相變材料，可將安全閥開啟壓力適當降低，從而不需要PTC，節省了電池的制作成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的剖視圖；

圖2是本實用新型的圓柱狀容器的示意圖。

具體實施方式

參見圖1和圖2，本實用新型提供了一種高安全性圓柱電池，包括電池殼體4，所述電池殼體內豎直安裝有密封的圓柱狀容器10(為方便電池注液，圓柱狀容器在焊接電池蓋帽之前或預封之前安裝在電池殼體內，并為卷針留有空間)，所述圓柱狀容器的軸線優選與所述電池殼體的軸線重合，使其位于所述電池殼體的中央，所述圓柱狀容器的材料選用耐腐蝕、不與電解液發生反應且導熱系數高的材料，優選采用不銹鋼或陶瓷，所述圓柱狀容器內填充有相變材料或有機儲能材料(圓柱狀容器內填充相變材料或有機儲能材料后進行密封)。