專利名稱：一種自保護(hù)圓柱型鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電池，尤其涉及鋰離子電池。
背景技術(shù)：
在電子產(chǎn)品非常普及的今天，電池是一個(gè)應(yīng)用非常廣泛的產(chǎn)品，電池的種類很多，有堿性鋅錳電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰電池、鋰離子電池等，還包括燃料電池、太陽(yáng)能電池等。其中的鋰離子電池已經(jīng)被人們廣泛使用，鋰離子電池的正極材料是氧化鈷鋰，負(fù)極材料是碳材，電池通過(guò)正極產(chǎn)生的鋰離子在負(fù)極碳材中的嵌入與遷出來(lái)實(shí)現(xiàn)電池的充放電過(guò)程，為了區(qū)別于傳統(tǒng)意義上的鋰電池，所以人們稱之為鋰離子電池。鋰離子電池自1990年問(wèn)世以來(lái)，因其卓越的性能得到了迅猛的發(fā)展，并廣泛地應(yīng)用于社會(huì)。鋰離子電池以其它電池所不可比擬的優(yōu)勢(shì)迅速占領(lǐng)了許多領(lǐng)域，像大家熟知的移動(dòng)電話、筆記本電腦、小型攝像機(jī)等等，且越來(lái)越多的國(guó)家將該電池應(yīng)用于軍事用途。應(yīng)用表明，鋰離子電池是一種理想的小型綠色電源。
鋰離子電池一般都包括電池蓋、活性物質(zhì)為氧化鈷鋰的正極、采用特殊復(fù)合膜的隔膜、活性物質(zhì)為碳的負(fù)極、有機(jī)電解液和電池殼，其正極材料是氧化鈷鋰，負(fù)極是碳。鋰離子電池的工作原理即充放電原理是當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極，而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，到達(dá)負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高；同樣道理，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)即使用電池的過(guò)程，嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回到正極，回到正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說(shuō)的電池容量指的就是放電容量。不難看出，在鋰離子電池的充放電過(guò)程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如果我們把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)健將，在搖椅的兩端來(lái)回奔跑。所以，專家們又給了鋰離子電池一個(gè)可愛(ài)的名字搖椅式電池。
鋰離子二次電池的正極材料含有鋰元素，如果在使用、存儲(chǔ)、運(yùn)輸過(guò)程中處理不當(dāng)，都可能會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)和損失。如過(guò)充電、過(guò)放電、短路、高溫、撞擊等都會(huì)使電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致溫度急劇升高、內(nèi)部短路或造成內(nèi)部高壓，從而造成鋰離子電池的漏液、燃燒甚至爆炸等嚴(yán)重后果?，F(xiàn)有鋰離子圓柱型電池的頭部由密封圈、上蓋片、正溫度系數(shù)控制端子(PTC)組成，沒(méi)有任何防爆及保護(hù)裝置，無(wú)法解決直接造成電池爆炸的內(nèi)部高壓氣體問(wèn)題。鋰離子電池的安全性能問(wèn)題一直是限制該行業(yè)迅速發(fā)展的重要因素。
所以，如何采用有效的結(jié)構(gòu)解決鋰離子電池的安全性能問(wèn)題成為突破行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提出一種自保護(hù)圓柱型鋰離子電池，具有較高的安全性能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種自保護(hù)圓柱型鋰離子電池，包括上蓋片、正溫度系數(shù)控制端子、密封圈，上蓋片設(shè)置在密封圈的頂部，正溫度系數(shù)控制端子設(shè)置在密封圈的上部，還包括防爆閥和連接片，所述連接片設(shè)置在密封圈的下部，防爆閥設(shè)置在密封圈的中部，所述連接片與防爆閥相連接。
作為優(yōu)選，所述防爆閥中間為圓弧形，周邊為扁平形。
作為優(yōu)選，所述防爆閥中間的圓弧形部分有刻痕。
作為優(yōu)選，所述連接片與防爆閥之間采用激光焊接進(jìn)行連接。
作為優(yōu)選，還包括保護(hù)板，所述保護(hù)板設(shè)置在密封圈與上蓋片之間。
本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自保護(hù)圓柱型鋰離子電池，通過(guò)防爆閥使電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)既靈活又穩(wěn)固，防止電池的漏液、燃燒及爆炸，當(dāng)電池受到過(guò)充電、過(guò)放電、短路、高溫、撞擊等情況，導(dǎo)致電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、溫度急劇升高、內(nèi)部短路、造成內(nèi)部高壓時(shí)，防爆閥也將隨著內(nèi)部氣壓發(fā)生形變，至一定值時(shí)防爆閥與連接片相連部分就斷開(kāi)形成電池?cái)嗦罚鐑?nèi)壓仍繼續(xù)升高達(dá)到一定值時(shí)防爆閥將沿刻痕處撕開(kāi)進(jìn)行排氣以杜絕爆炸、起火情況發(fā)生，從而達(dá)到保護(hù)作用。在單只電池中增設(shè)保護(hù)板，使電池本身增加了過(guò)充電限制、過(guò)放電限制及過(guò)流保護(hù)等多種功能，提高了電池的整體安全性能，在惡劣的條件下也可以放心的使用電池。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、方便實(shí)用。
本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型一種自保護(hù)圓柱型鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示為本實(shí)用新型一種自保護(hù)圓柱型鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖。包括上蓋片1、正溫度系數(shù)控制端子3、密封圈5，上蓋片1設(shè)置在密封圈5的頂部，正溫度系數(shù)控制端子3設(shè)置在密封圈5的上部，還包括防爆閥4和連接片6，所述連接片6設(shè)置在密封圈5的下部，防爆閥4設(shè)置在密封圈5的中部，所述連接片6與防爆閥4相連接。所述防爆閥4中間為圓弧形，周邊為扁平形。所述防爆閥4中間的圓弧形部分有刻痕。所述連接片6與防爆閥4之間采用激光焊接進(jìn)行連接。還包括保護(hù)板2，所述保護(hù)板2設(shè)置在密封圈5與上蓋片1之間。圓柱電芯在制作過(guò)程中，在上蓋部分添加圓形的保護(hù)板2及防爆閥4，上蓋片1被焊接在圓形的保護(hù)板2上，保護(hù)板2的B+點(diǎn)與電芯正極相連、且保護(hù)板2外徑部分為負(fù)極，與鋼殼緊密接觸，必要時(shí)施以粘結(jié)劑。本裝置將現(xiàn)有技術(shù)中類似電池組所用的保護(hù)板加入單只電池結(jié)構(gòu)的中后當(dāng)，使電池本身增加了過(guò)充、過(guò)放電限制及過(guò)流保護(hù)功能。圓柱電芯在制作過(guò)程中，在正極處留有空間，上蓋片1被焊接在保護(hù)板2上，保護(hù)板外圈基體為B-，同圓柱電芯鋼殼的最上端重疊，保護(hù)板2上的輸出正端為P+在另一面為鍍鎳鋼帽或鍍鎳銅帽。當(dāng)電池受到過(guò)充電、過(guò)放電、短路、高溫、撞擊等，導(dǎo)致電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、溫度急劇升高、內(nèi)部短路、造成內(nèi)部高壓時(shí)，本裝置中的防爆閥4也將隨著內(nèi)部氣壓發(fā)生形變，至一定值時(shí)防爆閥4與連接片6相連部分就斷開(kāi)形成電池?cái)嗦?，如?nèi)壓仍繼續(xù)升高達(dá)到一定值時(shí)防爆閥4將沿刻痕處撕開(kāi)進(jìn)行排氣以杜絕爆炸、起火情況發(fā)生，從而達(dá)到保護(hù)作用。
權(quán)利要求1.一種自保護(hù)圓柱型鋰離子電池，包括上蓋片(1)、正溫度系數(shù)控制端子(3)、密封圈(5)，上蓋片(1)設(shè)置在密封圈(5)的頂部，正溫度系數(shù)控制端子(3)設(shè)置在密封圈(5)的上部，其特征在于還包括防爆閥(4)和連接片(6)，所述連接片(6)設(shè)置在密封圈(5)的下部，防爆閥(4)設(shè)置在密封圈(5)的中部，所述連接片(6)與防爆閥(4)相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自保護(hù)圓柱型鋰離子電池，其特征在于所述防爆閥(4)中間為圓弧形，周邊為扁平形。
3.如權(quán)利要求2所述的一種自保護(hù)圓柱型鋰離子電池，其特征在于所述防爆閥(4)中間的圓弧形部分有刻痕。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種自保護(hù)圓柱型鋰離子電池，其特征在于所述連接片(6)與防爆閥(4)之間采用激光焊接進(jìn)行連接。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種自保護(hù)圓柱型鋰離子電池，其特征在于還包括保護(hù)板(2)，所述保護(hù)板(2)設(shè)置在密封圈(5)與上蓋片(1)之間。
6.如權(quán)利要求4所述的一種自保護(hù)圓柱型鋰離子電池，其特征在于還包括保護(hù)板(2)，所述保護(hù)板(2)設(shè)置在密封圈(5)與上蓋片(1)之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自保護(hù)圓柱型鋰離子電池，包括上蓋片、正溫度系數(shù)控制端子、密封圈，上蓋片設(shè)置在密封圈的頂部，正溫度系數(shù)控制端子設(shè)置在密封圈的上部，還包括防爆閥和連接片，連接片設(shè)置在密封圈的下部，防爆閥設(shè)置在密封圈的中部，連接片與防爆閥相連接，防爆閥中間為圓弧形，周邊為扁平形，防爆閥中間的圓弧形部分有刻痕，連接片與防爆閥之間采用激光進(jìn)行焊接，還包括保護(hù)板，保護(hù)板設(shè)置在密封圈與上蓋片之間。當(dāng)電池造成內(nèi)部高壓時(shí)，防爆閥也將隨著內(nèi)部氣壓發(fā)生形變，至一定值時(shí)防爆閥與連接片相連部分就斷開(kāi)形成電池?cái)嗦?，如?nèi)壓仍繼續(xù)升高達(dá)到一定值時(shí)防爆閥將沿刻痕處撕開(kāi)進(jìn)行排氣以杜絕爆炸、起火情況發(fā)生，從而達(dá)到保護(hù)作用。
文檔編號(hào)H01M2/12GK2793934SQ20052011730
公開(kāi)日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者徐剛 申請(qǐng)人:徐敖奎