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CN106450060A - 锂离子电池及其盖板 - Google Patents

锂离子电池及其盖板 Download PDF

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CN106450060A
CN106450060A CN201510470431.9A CN201510470431A CN106450060A CN 106450060 A CN106450060 A CN 106450060A CN 201510470431 A CN201510470431 A CN 201510470431A CN 106450060 A CN106450060 A CN 106450060A
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ion battery
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邹晓兵
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Zhengzhou Bak Battery Co Ltd
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Shenzhen Bak Battery Co Ltd
Zhengzhou Bak Battery Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种锂离子电池盖板，包括：用于与电池正极耳相连接的顶盖；用于与电池负极耳相连接的第一连接片，所述第一连接片设置于顶盖上；第二连接片，所述第二连接片设置于顶盖上，所述第二连接片与所述顶盖电连接；绝缘体，所述第一连接片通过所述绝缘体与所述顶盖绝缘；所述第二连接片部分通过所述绝缘体与所述顶盖相隔离；及热敏电阻，所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻，所述第一连接片与所述第二连接片之间通过所述热敏电阻相连接。上述锂离子电池盖板具有过热保护功能，能够有效的在第一时间防止锂电池内部短路造成的温度升高，为锂电池提供多次保护，有效防止电芯内部温度过高、鼓胀而发生爆炸、起火等事故的发生，为人们在手机使用中提供安全保障。

Description

锂离子电池及其盖板
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池及其盖板。
背景技术
当下，人们通过使用手机进行通讯、娱乐、上网等频繁而普遍，手机也给人们的生活带来了极大的便利。然而，随着人们追求的日益增多，人们对手机功能需求也越来越多，对于手机电池续航时间要求就更迫切。
目前，手机主要是通过提高容量、提高电压等来提高电池续航时间。但在提高其续航时间的同时，电池的高容量、高能量密度也使电池存在一定发热、起火、爆炸的安全隐患，安全事故也时有发生，直接威胁着消费者的人身和财产安全。因此，安全问题始终是整个锂电行业关注的焦点。
在传统的锂离子电池技术中，为了防止电池的过充电、过放电以及短路等异常情况的出现，通常在锂离子电芯的外部设置有保护板，保护板上设有用来控制电池电压及电流的保护电路，而在电芯内部基本没有设置保护电路。当电芯内部短路、发热，温度瞬间升高时，电解液分化气鼓，由于时间短，外部保护设置还未充分起作用时，电芯内部会温度升高、壳气鼓而爆炸、起火。
发明内容
基于此，有必要针对锂电池电芯内部温度升高、壳气鼓而爆炸、起火的问题，提供一种能够有效防止电芯内部温度过高的锂离子电池及其盖板。
一种锂离子电池盖板，包括：
用于与电池正极耳相连接的顶盖；
用于与电池负极耳相连接的第一连接片，所述第一连接片设置于所述顶盖上；
第二连接片，所述第二连接片设置于顶盖上，所述第二连接片与所述顶盖电连接；
绝缘体，所述第一连接片通过所述绝缘体与所述顶盖绝缘；所述第二连接片部分通过所述绝缘体与所述顶盖相隔离；及
热敏电阻，所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻，所述第一连接片与所述第二连接片之间通过所述热敏电阻相连接。
在其中一个实施例中，所述第一连接片为纯镍片或双金属片。
在其中一个实施例中，所述第二连接片为纯镍片或双金属片。
在其中一个实施例中，还包括紧固胶，所述热敏电阻与所述第一连接片及所述第二连接片的连接处通过所述紧固胶密封。
一种锂离子电池，包括：
壳体；
上述锂离子电池盖板，所述锂离子电池盖板与所述壳体相连接；
电芯，所述电芯包括：
主体，所述主体位于所述壳体内；
正极耳，所述正极耳设置于所述主体上，且与所述顶盖相连接；
负极耳，所述负极耳设置于所述主体上，所述负极耳与所述第一连接片相连接；及
隔板，所述隔板位于所述壳体内，所述隔板设置于所述主体及所述锂离子电池盖板之间，以隔离所述主体及所述锂离子电池盖板。
在其中一个实施例中，所述隔板包括第一隔板及与所述第一隔板相连接的第二隔板；所述第一隔板及所述第二隔板均为长条形。
在其中一个实施例中，所述第一隔板中部开设有长条状通孔，所述负极耳穿过所述通孔与所述锂离子电池盖板相连接。
在其中一个实施例中，所述第一隔板周缘设置有朝向所述锂离子电池盖板的凸起部，所述凸起部与所述第一隔板及所述锂离子电池盖板之间形成容置所述负极耳的空间。
在其中一个实施例中，所述第二隔板周缘设置有第一挡板及与所述第一挡板相对设置的第二档板；所述第一挡板与所述第二挡板相对所述第二隔板可朝向所述主体的方向折弯；所述第一挡板与所述第二挡板相配合夹住所述主体。
在其中一个实施例中，所述主体还包括卷芯及隔离层，所述隔离层与所述卷芯平齐，且将所述卷芯侧面包裹；所述隔离层将所述卷芯与所述壳体相隔离。
上述锂离子电池盖板，当电流通过元件后，锂离子电池内部发生短路而引起温度升高时，热敏电阻温度超过居里点温度后，热敏电阻的阻值增加，从而使电流减小，锂离子电池内部温度降低，避免锂离子电池内部温度瞬间升高而发生气鼓或起火爆炸；当锂离子电池内部元件温度逐渐降低至正常温度时，热敏电阻的阻值会减小，电流增大，周而循环。因此上述锂离子电池盖板具有过热保护功能，能够有效的在第一时间防止锂离子电池内部短路造成的温度升高，为锂电池提供多次保护，有效防止锂离子电池内部温度过高、鼓胀而发生爆炸、起火等事故的发生，为人们在手机使用中提供安全保障。
进一步的，上述锂离子电池中设置有隔板，能够有效防止电芯主体与冒盖之间接触而发生短路；且第一隔板上设置凸起部，可形成容置负极耳的空间，防止负极耳折弯时碰触到壳体而造成短路；第二隔板上设置第一挡板及第二挡板，第一挡板及第二挡板可以夹住电芯，能够防止隔板歪斜的同时，减少固定隔板的胶纸的使用，达到降低生产成本的目的。
附图说明
图1为本发明一实施例的锂离子电池盖板结构示意图；
图2为具有图1所示锂离子电池盖板的锂离子电池结构示意图；
图3为图2所示锂离子电池的隔板结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本发明一实施例的锂离子电池盖板100，包括顶盖110、第一连接片120、第二连接片130、绝缘体140及热敏电阻150。
顶盖110与正极耳220相连接。第一连接片120与负极耳210相连接。第一连接片120设置于顶盖110上。第二连接片130设置于顶盖110上，且与顶盖110电连接。第一连接片120通过绝缘体140与顶盖110绝缘。第二连接片130部分通过绝缘体140与顶盖110相隔离。第一连接片120与第二连接片130之间通过热敏电阻150相连接。热敏电阻150为正温度系数热敏电阻。
具体的，顶盖110为铝或镀镍钢材等材质。第一连接片120及第二连接片130为导电材料制成。具体在本实施例中，第一连接片120为纯镍片或双金属片。第二连接片130纯镍片或双金属片等可导电材料。正极耳220焊接在顶盖110上。负极耳210焊接在第一连接片120上。
第二连接片130通过铆接固定于顶盖110上。第二连接片130包括主体部134及突出部132。突出部132设置于主体部134的侧边上。突出部132与顶盖110电连接。主体部134通过绝缘体140与顶盖110相隔离。正极耳220与负极耳210之间通过顶盖110、第二连接片130、热敏电阻150及第一连接片120相导通。第二连接片可以实现顶盖与热敏电阻之间相导通，而且与热敏电阻之间连接起来较方便容易。
热敏电阻150为正温度系数热敏电阻，其可以在锂离子电池内部温度过高时，电阻值增加，电流大幅减小甚至阻断，使锂离子电池内部温度降低，实现保护锂离子电池安全的目的。而当锂离子电池内部温度逐渐降低恢复正常时，热敏电阻150的阻值减小，电流增大，周而循环。
需要指出的是，绝缘体可为PFA-四氟乙烯胶(PFA，Polyfluoroalkoxy)等能够起到绝缘作用的材料。绝缘体设置于第一连接片120及主体部134正对顶盖110的侧面上，且将顶盖110与第一连接片120及主体部134之间进行隔离绝缘。这种结构在保证第一连接片120与顶盖110之间保持隔离绝缘外，还可以增加第一连接片120的宽度，提高负极耳210点焊操作的便利性，达到提升产品合格率、降低生产成本的目的。
具体在本实施例中，上述锂离子电池盖板100还包括紧固胶160。热敏电阻150与第一连接片120及第二连接片130之间采用紧固胶160进行紧固密封，以保证热敏电阻150与第一连接片120及第二连接片130之间不断裂、脱落。具体的，紧固胶160为PP胶-聚丙烯胶，其它能够起到紧固密封作用的紧固胶均可以选择。
上述锂离子电池盖板100，当电流通过元件后，锂离子电池内部发生短路而引起温度升高时，温度超过热敏电阻150的居里点温度后，热敏电阻150的阻值增加，电流大幅减小甚至阻断，避免锂离子电池内部温度瞬间升高而发生气鼓或起火爆炸。当锂离子电池内部元件温度逐渐降低至正常温度时，热敏电阻150的阻值会减小，电流增大，周而循环。因此上述锂离子电池盖板100具有过热保护作用，能够有效的在第一时间防止锂离子电池内部短路造成的温度升高，为锂离子电池提供多次保护，有效防止电芯内部温度过高、鼓胀而发生爆炸、起火等事故，为人们在手机使用中提供安全保障。
如图2所示，本发明一实施例的锂离子电池10，包括壳体(未示出)、上述锂离子电池盖板100、电芯200及隔板300。
锂离子电池盖板100与壳体相连接。电芯200包括主体230、正极耳220及负极耳210。主体230设置于壳体内部。正极耳220设置于主体230上，且与顶盖110相连接。负极耳210设置于主体230上，且与第一连接片120相连接。隔板300位于壳体内。隔板300设置于主体230与锂离子电池盖板100之间，将主体230及锂离子电池盖板100隔离。
如图3所示，具体在本实施例中，隔板300包括第一隔板310及与第一隔板310相连接的第二隔板320。第一隔板310及第二隔板320均为长条状结构。第一隔板310中部开设有长条状通孔312，负极耳210可穿过此通孔312与第一连接片120相连接。第一隔板310周缘设置有朝向锂离子电池盖板100的凸起部314，凸起部314与第一隔板310及锂离子电池盖板100之间形成容置负极耳210的空间。当负极耳210折弯后，凸起部314与第一隔板310及锂离子电池盖板100之间形成的容置负极耳210的空间能够有效包裹住负极耳210，防止负极耳210与壳体碰触而导致锂离子电池10内部短路。凸起部314还可以起到将正极耳220与负极耳210相隔离的作用。并且凸起部314可设置成凸凹不平的结构，以配合锂离子电池盖板100的设计。
第二隔板320边缘设置有第一挡板322及第二档板324，第一挡板322与第二档板324相对设置。第一挡板322与第二挡板324相对第二隔板320可朝向主体230的方向折弯。第一挡板322与第二挡板324相配合夹住主体230，可以将隔板300进行固定，防止隔板300歪斜。并且可以减少固定隔板300的胶纸的使用，达到降低生产成本的目的。
需要指出的是，第一隔板310的宽度大于第二隔板320的宽度，以使正极耳220能够紧贴第一挡板322或第二挡板324的外侧与顶盖110相连接。
具体在本实施例中，主体230还包括卷芯(图未示)及隔离层(图未示)，且隔离层的宽度与卷芯的宽度相平齐。隔离层能够将卷芯的侧面进行卷绕包裹，以将卷芯与壳体相隔离，进而有效防止组装时卡坏及短路的发生，降低了锂离子电池10因短路而存在的安全隐患。
上述锂离子电池10中设置有隔板300，能够有效防止电芯200与锂离子电池冒盖100之间接触而发生短路。且第一隔板310上设置凸起部314，可形成容置负极耳210的空间，防止负极耳210折弯时碰触到壳体而造成短路。第二隔板320上设置第一挡板322及第二挡板324，第一挡板322及第二挡板324可以夹住主体230，能够防止隔板300歪斜的同时，减少固定隔板300的胶纸的使用，达到降低生产成本的目的。并且主体230内隔离层对卷芯侧面进行卷绕包裹，将卷芯与壳体相隔离，可以有效防止组装时卡坏及短路的发生，降低锂离子电池10因短路而存在的安全隐患。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种锂离子电池盖板，其特征在于，包括：
用于与电池正极耳相连接的顶盖；
用于与电池负极耳相连接的第一连接片，所述第一连接片设置于所述顶盖上；
第二连接片，所述第二连接片设置于顶盖上，所述第二连接片与所述顶盖电连接；
绝缘体，所述第一连接片通过所述绝缘体与所述顶盖绝缘；所述第二连接片部分通过所述绝缘体与所述顶盖相隔离；及
热敏电阻，所述热敏电阻为正温度系数热敏电阻，所述第一连接片与所述第二连接片之间通过所述热敏电阻相连接。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池盖板，其特征在于，所述第一连接片为纯镍片或双金属片。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池盖板，其特征在于，所述第二连接片为纯镍片或双金属片。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池盖板，其特征在于，还包括紧固胶，所述热敏电阻与所述第一连接片及所述第二连接片的连接处通过所述紧固胶密封。
5.一种锂离子电池，其特征在于，包括：
壳体；
权利要求1至权利要求4任意一项所述的锂离子电池盖板，所述锂离子电池盖板与所述壳体相连接；
电芯，所述电芯包括：
主体，所述主体位于所述壳体内；
正极耳，所述正极耳设置于所述主体上，且与所述顶盖相连接；
负极耳，所述负极耳设置于所述主体上，所述负极耳与所述第一连接片相连接；及
隔板，所述隔板位于所述壳体内，所述隔板设置于所述主体及所述锂离子电池盖板之间，以隔离所述主体及所述锂离子电池盖板。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池，其特征在于，所述隔板包括第一隔板及与所述第一隔板相连接的第二隔板；所述第一隔板及所述第二隔板均为长条形。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一隔板中部开设有长条状通孔，所述负极耳穿过所述通孔与所述第一连接片相连接。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一隔板周缘设置有朝向所述锂离子电池盖板的凸起部，所述凸起部与所述第一隔板及所述锂离子电池盖板之间形成容置所述负极耳的空间。
9.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，所述第二隔板周缘设置有第一挡板及与所述第一挡板相对设置的第二档板；所述第一挡板与所述第二挡板相对所述第二隔板可朝向所述主体的方向折弯；所述第一挡板与所述第二挡板相配合夹住所述主体。
10.根据权利要求5所述的锂离子电池，其特征在于，所述主体还包括卷芯及隔离层，所述隔离层与所述卷芯平齐，且将所述卷芯侧面包裹；所述隔离层将所述卷芯与所述壳体相隔离。
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