[實用新型]一種高能量密度的安全型18650電池

有效

• 申請號: 201620973983.1
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN206134852U
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 常福榮;任寧;常林榮;李洪濤;孫延先
• 申請（專利權）人: 浙江超威創元實業有限公司
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587;H01M2/02
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本實用新型涉及鋰電池領域，尤其涉及一種高能量密度的安全型18650電池。

背景技術

18650是目前最常見的鋰電封裝方式，無論是當下最流行的三元材料，還是國家力推的磷酸鐵鋰，以及尚未普及的鈦酸鋰，均有18650的規格。18650型電芯，采用Cylindrical圓柱形封裝方式，這種電芯直徑18mm，長度65mm，廣泛應用于充電寶、電動車、筆記本、強光手電筒等領域，這類封裝的好處是規格統一，方便自動化、規模化生產，具有機械強度高、耐沖擊性強、良品率高等特點；此外還有Prismatic方形軟包封裝，常見于手機和平板電腦，這類封裝最直接的好處是輕薄，體積小，便攜。

但是18650鋰電池也存在一些缺陷，比如在過充情況下，或者是在長時間使用情況下，會發生電池膨脹，甚至是電池起火、爆炸的現象。在近年來的各大媒體的報道中，此類新聞也是屢見不鮮。因此，亟需對現有的18650電池的安全性能進行提升。此外，現有的18650電池，用作動力電池時，其能量密度還不夠高，有待改進。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種高能量密度的安全型18650電池。本實用新型的18650電池能量密度高，且安全性高，在電池過熱情況下能夠及時防止電池起火、爆炸。

本實用新型的具體技術方案為：一種高能量密度的安全型18650電池，包括電芯1和外殼2，所述電芯中含有卷繞的正極片10和負極片11。所述正極片和/或負極片上設有孔；所述電芯的外表面設有受熱膨脹阻燃層，所述外殼罩設于所述受熱膨脹阻燃層的外部，所述外殼的內壁與所述受熱膨脹阻燃層的外壁之間隔有空氣層，所述外殼的內壁上設有凸出的支撐塊，所述支撐塊與所述受熱膨脹阻燃層的外壁抵接。

在本實用新型的電池中，正極片或/負極片上設有孔，能夠增加單位體積極片的其表面積，便于電解液的浸潤以提高電池的能量密度。同時電池中設有受熱膨脹阻燃層，受熱膨脹阻燃層主要采用聚氨酯材料，并且還含有受熱能夠發生膨脹的阻燃粉體，均為可直接市購的現有材料。受熱膨脹阻燃層在受熱后能夠發生膨脹。空氣層的作用一方面是為受熱膨脹阻燃層的膨脹提供預留空間，另一方面，還能在電池受到擠壓后起到緩沖作用，防止電芯被破壞。

當電池發生過熱情況時，受熱膨脹阻燃層受熱發生膨脹，侵占空氣層的空間，并將電芯緊密地包裹。由于受熱膨脹阻燃層內含有阻燃材料，將電芯與電池外界隔離，能夠起到阻燃效果，防止電池起火而引起外部的安全事故。另一方面，受熱膨脹阻燃層緊密地將電芯包裹，防止電池爆炸；或者在電池爆炸后能夠起到緩沖作用，削弱爆炸的能量。

作為優選，所述支撐塊的數量為多塊，且所述支撐塊在所述外殼的內壁的圓周面上均勻分布。

作為優選，所述外殼的外壁上設有臺階式開口，所述臺階式開口在外殼內壁上的內開口寬度小于在外殼外壁上的外開口的寬度；所述臺階式開口內設有密封件，所述密封件由密封帽和連接件連接而成，所述密封帽蓋設于臺階式開口的外開口上，所述連接件的外端與密封帽連接，所述連接件的內端與所述受熱膨脹阻燃層的外壁連接。

作為優選，所述密封帽的寬度與臺階式開口的外開口寬度相等；所述連接件的寬度小于臺階式開口的內開口寬度。

作為優選，所述臺階式開口與密封件在所述外殼的內壁的圓周面上均勻分布。

當電池發生過熱情況時，受熱膨脹阻燃層受熱發生膨脹，侵占空氣層的空間，此時密封件被向外頂出，密封帽脫離外殼，從而空氣層與電池外部相通，起到散熱作用，防止電池進一步受熱爆炸。當電池過熱情況非常嚴重時，受熱膨脹阻燃層的膨脹程度更大，完全將空氣層擠占，并將電芯緊密地包裹。由于受熱膨脹阻燃層內含有阻燃材料，將電芯與電池外界隔離，能夠起到阻燃效果，防止電池起火。另一方面，緊密地將電芯包裹，能夠防止電池爆炸。

與現有技術對比，本實用新型的有益效果是：本實用新型的18650電池能量密度高，且安全性高，在電池過熱情況下能夠及時防止電池起火、爆炸。

附圖說明

圖1是本實用新型中電池正極片/負極片的一種結構示意圖；

圖2是實施例1中電池的一種橫截面結構示意圖；

圖3是實施例2中電池的一種橫截面結構示意圖；

圖4是實施例2中密封件被頂出時的結構示意圖。

附圖標記為：電芯1、外殼2、受熱膨脹阻燃層3、空氣層4、支撐塊5、臺階式開口6、密封件7、密封帽8、連接件9、正極片10、負極片11、孔12。

具體實施方式