[發明專利]一種帶雙重內短路極帶熔斷保護的圓柱鋰離子電池

有效

• 申請號: 201810347645.0
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108428932B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 孫建平;張文魁;葉張軍;周曉政;張玉花
• 申請（專利權）人: 浙江谷神能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/04;H01M10/42
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 朱海江

本發明涉及一種帶雙重內短路極帶熔斷保護的圓柱鋰離子電池,包括電池殼體，所述電池殼體的上下兩端各安裝有一個蓋板，其中一個蓋板通過一體式結構連接方式與電池殼體相連，另一個蓋板采用分體式結構連接方式與電池殼體相連，與電池殼體采用分體式結構連接方式的蓋板包括蓋板主體、不銹鋼墊片、焊接平臺、第一短接元件、第二短接元件、PFA絕緣片、刻痕、導流引帶、限流元件與極柱。本發明可以實現對鋰離子電池雙重內短路極帶熔斷保護的功能，本發明鋰離子電池的安全保護由第一短路保護回路和第二短路保護回路構成，此兩個短路保護回路的熔斷可協同工作，安全性能極高。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體的說是一種帶雙重內短路極帶熔斷保護的圓柱鋰離子電池。

背景技術

隨著世界能源告急，鋰離子電池以其能量密度大，循環使用壽命時間長等優勢，被越來越多的技術領域所關注，特別是現如今被電動汽車行業所廣泛應用。鋰離子電池應用在電動汽車上，其安全性和可靠性是大家所極度關注的技術要點。鋰離子電池在受到短路、高熱、過充等外界不良因素影響下，電池內部極易產生高壓氣體，引起電池殼體形變甚至爆炸，同時，外部受力擠壓也會導致鋰離子內部損壞，產生嚴重安全事故，雖然目前在現有技術中，鋰離子電池蓋板在受到短路、高熱、過充等外界不良因素影響下，也有一些能具有保護功能的鋰電池蓋板技術，但是并不能有效的對電池在上述不良使用條件下進行保護，從而導致電池爆炸、起火，同時與其串并連共同工作的鋰離子電池也會連鎖反應，引起更嚴重的安全事故。

鑒于此，本發明設計了一種帶雙重內短路極帶熔斷保護的圓柱鋰離子電池，來解決上述問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種帶雙重內短路極帶熔斷保護的圓柱鋰離子電池，可以解決目前鋰離子電池技術在高熱、過充等外界異常條件下只有一重短路保護容易導致電池失控引起爆炸或者安全事故的技術難題，本發明可以實現對鋰離子電池雙重內短路極帶熔斷保護的功能，本發明鋰離子電池的安全保護由第一短路保護回路和第二短路保護回路構成，其中第一短路保護回路的熔斷針對圓柱鋰離子動力電池內壓增加設計，第二短路保護回路的熔斷針對圓柱鋰離子動力電池溫度增加設計，此兩個短路保護回路的熔斷可協同工作，安全性能極高。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案來實現：一種帶雙重內短路極帶熔斷保護的圓柱鋰離子電池,包括電池殼體，所述電池殼體的上下兩端各安裝有一個蓋板，其中一個蓋板通過一體式結構連接方式與電池殼體相連，另一個蓋板采用分體式結構連接方式與電池殼體相連，與電池殼體采用分體式結構連接方式的蓋板包括蓋板主體、不銹鋼墊片、焊接平臺、第一短接元件、第二短接元件、PFA絕緣片、刻痕、導流引帶、限流元件與極柱，所述極柱上端外壁通過鉚接方式安裝有不銹鋼墊片，極柱下端安裝有焊接平臺，焊接平臺的外壁上安裝有第一短接元件，極柱與焊接平臺的連接部外壁上安裝有外側中部向內凹陷的PFA絕緣片，PFA絕緣片的凹陷處安裝有蓋板主體，且蓋板主體通過PFA絕緣片與極柱之間通過鉚接方式相連，PFA絕緣片上端緊貼在不銹鋼墊片上，PFA絕緣片下端緊貼在焊接平臺上，第一短接元件緊貼PFA絕緣片下端與焊接平臺相連；所述蓋板主體的上端安裝有第二短接元件，第二短接元件靠近蓋板主體的一端位于不銹鋼墊片的正上方；所述蓋板主體上設置有一圈刻痕；所述焊接平臺的下端安裝有導流引帶，導流引帶上安裝有限流元件。

所述蓋板主體與極柱分別為不同的電極極性，所述蓋板主體、電池殼體及電池殼體下端一體連接的蓋板為相同的電極極性，所述極柱和焊接平臺為相同的電極極性。

所述刻痕為蓋板主體中厚度最薄弱區域，刻痕的厚度為蓋板主體厚度的1/4~3/4。

所述第一短接元件的材質為銅、鋁、鎳、鎳基合金、不銹鋼、鋁合金中一種或者幾種組合。

所述第二短接元件的材質為受熱能彎曲變形的材料；所述受熱能彎曲變形的材料可為雙金屬片或者記憶合金。

所述第一短接元件與蓋板主體之間、第二短接元件與不銹鋼墊片之間的垂直距離均為形變距離，形變距離的范圍為1~5mm。