本實用新型涉及鋰電池領(lǐng)域，尤其涉及一種高能量密度的安全型18650電池。

背景技術(shù)：

18650是目前最常見的鋰電封裝方式，無論是當(dāng)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(guī)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(yīng)用于充電寶、電動車、筆記本、強光手電筒等領(lǐng)域，這類封裝的好處是規(guī)格統(tǒng)一，方便自動化、規(guī)模化生產(chǎn)，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(fā)生電池膨脹，甚至是電池起火、爆炸的現(xiàn)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(xiàn)有的18650電池的安全性能進(jìn)行提升。此外，現(xiàn)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(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)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(shù)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(fù)極片11。所述正極片和/或負(fù)極片上設(shè)有孔；所述電芯的外表面設(shè)有受熱膨脹阻燃層，所述外殼罩設(shè)于所述受熱膨脹阻燃層的外部，所述外殼的內(nèi)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(nèi)壁上設(shè)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(fù)極片上設(shè)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(shè)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(fā)生膨脹的阻燃粉體，均為可直接市購的現(xiàn)有材料。受熱膨脹阻燃層在受熱后能夠發(fā)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(yù)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(dāng)電池發(fā)生過熱情況時，受熱膨脹阻燃層受熱發(fā)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(nèi)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(yōu)選，所述支撐塊的數(shù)量為多塊，且所述支撐塊在所述外殼的內(nèi)壁的圓周面上均勻分布。

作為優(yōu)選，所述外殼的外壁上設(shè)有臺階式開口，所述臺階式開口在外殼內(nèi)壁上的內(nèi)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(nèi)設(shè)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(shè)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(nèi)端與所述受熱膨脹阻燃層的外壁連接。

作為優(yōu)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(nèi)開口寬度。

作為優(yōu)選，所述臺階式開口與密封件在所述外殼的內(nèi)壁的圓周面上均勻分布。

當(dāng)電池發(fā)生過熱情況時，受熱膨脹阻燃層受熱發(fā)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(jìn)一步受熱爆炸。當(dāng)電池過熱情況非常嚴(yán)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(nèi)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(xiàn)有技術(shù)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(fù)極片的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實施例1中電池的一種橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是實施例2中電池的一種橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是實施例2中密封件被頂出時的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)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(fù)極片11、孔12。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步的描述。在本實用新型中所涉及的裝置、連接結(jié)構(gòu)和方法，若無特指，均為本領(lǐng)域公知的裝置、連接結(jié)構(gòu)和方法。

實施例1

如圖2所示：一種高能量密度的安全型18650電池，包括電芯1和外殼2，所述電芯的外表面設(shè)有受熱膨脹阻燃層3，所述外殼罩設(shè)于所述受熱膨脹阻燃層的外部，所述外殼的內(nèi)壁與所述受熱膨脹阻燃層的外壁之間隔有空氣層4，所述外殼的內(nèi)壁上設(shè)有凸出的支撐塊5，所述支撐塊與所述受熱膨脹阻燃層的外壁抵接。其中所述支撐塊的數(shù)量為四塊，四塊支撐塊在所述外殼的內(nèi)壁的圓周面上均勻等距分布。

如圖1所示，所述電芯中含有卷繞的正極片10和負(fù)極片11。所述正極片和負(fù)極片上設(shè)有均勻分布的孔12。

實施例2

如圖3所示：一種高能量密度的安全型18650電池，包括電芯1和外殼2。所述電芯的外表面設(shè)有受熱膨脹阻燃層3，所述外殼罩設(shè)于所述受熱膨脹阻燃層的外部，所述外殼的內(nèi)壁與所述受熱膨脹阻燃層的外壁之間隔有空氣層4，所述外殼的內(nèi)壁上設(shè)有凸出的支撐塊5，所述支撐塊與所述受熱膨脹阻燃層的外壁抵接。其中所述支撐塊的數(shù)量為四塊，四塊支撐塊在所述外殼的內(nèi)壁的圓周面上均勻等距分布。

如圖1所示，所述電芯中含有卷繞的正極片10和負(fù)極片11。所述正極片和負(fù)極片上設(shè)有均勻分布的孔12。

此外，所述外殼的外壁上設(shè)有四個臺階式開口6，四個臺階式開口在所述外殼的內(nèi)壁的圓周面上均勻等距分布，并且與支撐塊相間設(shè)置。并且，所述臺階式開口在外殼內(nèi)壁上的內(nèi)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(nèi)設(shè)有密封件7，所述密封件由密封帽8和連接件9連接而成，所述密封帽蓋設(shè)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(nèi)端與所述受熱膨脹阻燃層的外壁連接。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(nèi)開口寬度。

如圖4所示，當(dāng)電池發(fā)生過熱情況時，受熱膨脹阻燃層受熱發(fā)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(jìn)一步受熱爆炸。當(dāng)電池過熱情況非常嚴(yán)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(nèi)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。

實施例3

實施例3與實施例2的不同之處在于，實施例3中支撐塊以及臺階式開口的數(shù)量為6個。且只有正極片上設(shè)有孔。

實施例4

實施例4與實施例2的不同之處在于，實施例4中支撐塊以及臺階式開口的數(shù)量為8個。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。