CN108023119A - 一种聚合物锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚合物锂离子电池，包括电芯、电极及电池盒；所述电芯位于所述电池盒内，所述电极包括引出极耳和从所述电芯中同向引出的正负极导电极耳片，所述引出极耳和所述导电极耳片连接，所述引出极耳连接有插接部；所述电池盒内填充有液体硅凝胶；所述电池盒的顶部设有第一开口，所述聚合物锂离子电池还包括用于覆盖所述第一开口的盖板；所述盖板上设有用于所述引出极耳和所述插接部伸出的第二开口。本发明的聚合物锂离子电池的防爆、阻燃效果佳，安全性能更高。
Description
技术领域
本发明涉及电池领域，特别涉及一种聚合物锂离子电池。
背景技术
由于聚合物材料电池，电芯不起火、不***，电芯本身具有足够的安全性，因此聚合物电池被广泛应用。但聚合物锂离子电池，在充电过程中很容易发生短路情况，包括内部短路、外部短路等情况。虽然，现在大多数锂离子电池都带有防短路的保护电路或防爆线，但其阻燃、防爆效果有限。
发明内容
本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种阻燃、防爆效果好的聚合物锂离子电池。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种聚合物锂离子电池，包括电芯、电极及电池盒；
所述电芯位于所述电池盒内，所述电极包括引出极耳和从所述电芯中同向引出的正负极导电极耳片，所述引出极耳和所述导电极耳片连接，所述引出极耳连接有插接部；
所述电池盒内填充有液体硅凝胶，所述液体硅凝胶是一种固液共存的冻状材料；
所述电池盒的顶部设有第一开口，所述聚合物锂离子电池还包括用于覆盖所述第一开口的盖板；所述盖板上设有用于所述引出极耳和所述插接部伸出的第二开口。
本发明的有益效果在于：本发明的电池通过在电池盒内填充抗剪切能力强，自修复能力强的液态硅凝胶，能显著提高整个电池的耐冲击力，有效保护电芯；同时，由于液体硅凝胶还具有自修复能力和灭弧能力特点，起火瞬间起到隔离空气，通过在电池盒内填充液体硅凝胶能显著降低导体导电性来降低起爆，起燃点，进而有效提高电池的防爆阻燃效果。
附图说明
图1是本发明实施例聚合物锂离子电池的主视图。
图2是本发明实施例聚合物锂离子电池的组装后的结构示意图。
图3是本发明实施例聚合物锂离子电池的组装后的剖视图。
标号说明：
1-电芯；2-电池盒；3-引出极耳；4-插接部；5-液体硅凝胶；
6-盖板；7-密封层。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明最关键的构思在于：通过在电池盒内填充液体硅凝胶用以包覆电芯，以隔绝空气和降低导体导电性以降低起爆点与起燃点，进而提高电池的防爆阻燃效果。
请参照图1至图3，一种聚合物锂离子电池，包括电芯1、电极及电池盒2；
所述电芯1位于所述电池盒2内，所述电极包括引出极耳3和从所述电芯1中同向引出的正负极导电极耳片，所述引出极耳3和所述导电极耳片连接，所述引出极耳3连接有插接部4；
所述电池盒2内填充有液体硅凝胶5，所述液体硅凝胶5是一种固液共存的冻状材料；
所述电池盒2的顶部设有第一开口，所述聚合物锂离子电池还包括用于覆盖所述第一开口的盖板6；所述盖板上设有用于所述引出极耳3和所述插接部4伸出的第二开口。
本发明的工作原理为：液体硅凝胶非常柔软，由于柔软的特性，内部产生的应力非常小，粘度长期处于半液固态；抗剪切能力强，自修复能力强，防潮抗湿性非常好；组件用液体硅凝胶灌封，其冲击吸收性非常好，冲击力减少表明液体硅凝胶对外加冲击力的吸收性非常好。用液体硅凝胶完全将电芯包裹在电池盒中，由于液体硅凝胶长期处于半液固态所以抗剪切能力与自修复能力非常强，且防潮抗湿性非常好，当电池受到外力冲击与挤压或内部短路、外部短路等均能对电芯起到保护作用。加之，液体硅凝胶还具有自修复能力和灭弧能力特点，起火瞬间起到隔离空气，降低导体导电性来降低起爆，起燃点，进而起到阻燃防爆的效果。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明的电池通过在电池盒内填充抗剪切能力强，自修复能力强的液态硅凝胶，能显著提高整个电池的耐冲击力，有效保护电芯；同时，由于液体硅凝胶还具有自修复能力和灭弧能力特点，起火瞬间起到隔离空气，通过在电池盒内填充液体硅凝胶能显著降低导体导电性来降低起爆，起燃点，进而有效提高电池的防爆阻燃效果。
进一步的，所述液体硅凝胶的粘度为100000～300000cp；所述液体硅凝胶的稠度为130～205。
本发明中，液体硅凝胶的稠度优选130～205，更优选145～175。稠度根据JISK2220：2003规定的混和稠度试验求得。本说明书中，如没有特别说明，则稠度指的是用锥入度值(也称针入度值)表示，是指在25℃下，用钝角形的金属尖锥体，在时间为5s内，自重沉入润滑脂的深度，以1/10mm为单位。锥入度值越大，润滑脂的稠度越小。稠度在130～205的范围相当于National Lubricating Grease Institute(美国润滑油协会)规定的NLGI稠度编号的No.4～No.5。
液体硅凝胶的稠度控制在上述范围，使得液体硅凝胶具有适度的流动性，当电池在凝胶内移动时，通过液体凝胶的复原力能迅速隔离空气，防爆阻燃效果最佳。
进一步的，所述电芯1包覆于所述液体硅凝胶5。
由上述描述可知，电芯完全浸没在液体硅凝胶中，彻底隔绝电芯与空气接触，使得防爆阻燃效果更佳。
进一步的，所述聚合物锂离子电池还包括用于覆盖所述第二开口的密封层7。
由上述描述可知，在引出极耳和插接部伸出后，利用密封层将第二开口封住，确保组装后的电池的密封性更佳，进一步提高防爆阻燃效果。
进一步的，所述密封层7的材质为环氧树脂密封胶。
由上述描述可知，采用环氧树脂密封胶为密封层，密封效果好。
进一步的，所述引出极耳3为内部中空且两端敞口的圆柱体，所述引出极耳3通过铆钉与所述正负极导电极耳片连接。
由上述描述可知，采用上述结构的引出极耳既方便与正负极导电极耳片连接，同时适用性更好。
进一步的，所述插接部4呈条形片状，所述插接部4与所述圆柱体的侧壁连接，且所述插接部4的长度方向与所述圆柱体的轴向平行。
进一步的，所述电池盒2的纵截面为矩形。
进一步的，盖板6盖住电池盒2的第一开口后，再利用超声焊接密封住盖板6与电池盒2的连接处。
实施例1
请参照图1至图3，一种聚合物锂离子电池，包括电芯1、电极及电池盒2；
所述电芯1位于所述电池盒2内，所述电极包括引出极耳3和从所述电芯1中同向引出的正负极导电极耳片，所述引出极耳3和所述导电极耳片连接，所述引出极耳3连接有插接部4；所述电池盒2内填充有液体硅凝胶5，所述液体硅凝胶5是一种固液共存的冻状材料；所述电池盒2的顶部设有第一开口，所述聚合物锂离子电池还包括用于覆盖所述第一开口的盖板6；所述盖板上设有用于所述引出极耳3和所述插接部4伸出的第二开口。
进一步的，所述液体硅凝胶的粘度为100000～300000cp；所述液体硅凝胶的稠度为130～205。
所述电芯1包覆于所述液体硅凝胶5；所述聚合物锂离子电池还包括用于覆盖所述第二开口的密封层7；所述密封层7的材质为环氧树脂密封胶。
所述引出极耳3为内部中空且两端敞口的圆柱体，所述引出极耳3通过铆钉与所述正负极导电极耳片连接；所述插接部4呈条形片状，所述插接部4与所述圆柱体的侧壁连接，且所述插接部4的长度方向与所述圆柱体的轴向平行；所述电池盒2的纵截面为矩形；盖板6盖住电池盒2的第一开口后，再利用超声焊接密封住盖板6与电池盒2的连接处。
上述实施例的聚合物锂离子电池的组装方法，首先将电芯1与引出极耳3和插接部4组装连接好，然后在电池盒2内装入一定体积的液体硅凝胶5，再将电芯1放入装有液体硅凝胶5的电池盒内，然后盖上盖板6，在利用超声焊接将盖板6与电池盒的连接处密封，利用环氧树脂密封胶封住盖板上用于伸出引出极耳3和插接部4的第二开口以形成密封层。
对上述实施例及现有市售(对比例)的聚合物锂离子电池进行防爆阻燃实验，对比例的聚合物锂离子电池的阻燃性能按UL-94阻燃等级测定方法评定为V-1(对样品进行两次10s的燃烧测试后，火焰在60s内熄灭，不能有燃烧物掉下)，而本发明的聚合物锂离子电池的阻燃性能按UL-94阻燃等级测定方法评定为V-0(对样品进行两次10s的燃烧测试后，火焰在30s内熄灭，不能有燃烧物掉下)。
综上所述，本发明提供的聚合物锂离子电池，通过在电池盒内填充抗剪切能力强，自修复能力强的液态硅凝胶，能显著提高整个电池的耐冲击力，有效保护电芯；同时，由于液体硅凝胶还具有自修复能力和灭弧能力特点，起火瞬间起到隔离空气，通过在电池盒内填充液体硅凝胶能显著降低导体导电性来降低起爆，起燃点，进而有效提高电池的防爆阻燃效果。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种聚合物锂离子电池，其特征在于，包括电芯、电极及电池盒；
所述电芯位于所述电池盒内，所述电极包括引出极耳和从所述电芯中同向引出的正负极导电极耳片，所述引出极耳和所述导电极耳片连接，所述引出极耳连接有插接部；
所述电池盒内填充有液体硅凝胶；
所述电池盒的顶部设有第一开口，所述聚合物锂离子电池还包括用于覆盖所述第一开口的盖板；所述盖板上设有用于所述引出极耳和所述插接部伸出的第二开口。
2.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于，所述液体硅凝胶的粘度为100000～300000cp；所述液体硅凝胶的稠度为130～205。
3.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于，所述电芯包覆于所述液体硅凝胶。
4.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于，所述聚合物锂离子电池还包括用于覆盖所述第二开口的环氧树脂密封胶层。
5.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于，所述引出极耳为内部中空且两端敞口的圆柱体，所述引出极耳通过铆钉与所述正负极导电极耳片连接。
6.根据权利要求5所述的聚合物锂离子电池，其特征在于，所述插接部呈条形片状，所述插接部与所述圆柱体的侧壁连接，且所述插接部的长度方向与所述圆柱体的轴向平行。
7.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于，所述电池盒的纵截面为矩形。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180511 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |