CN202423408U - 一种二次电池的安全结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种二次电池的安全结构，所述二次电池包括：金属外壳、正极片、负极片、电解液、隔膜，其中正极片和负极片分别包括正极金属箔、负极金属箔和涂覆在正极、负极金属箔上的正极浆料和负极浆料，正极片向外延伸形成设有正极极耳，所述正极片、负极片、隔膜经多层层叠卷绕制成电芯后装入金属外壳中，金属外壳的内侧壁自顶部向电芯处延伸设有绝缘隔离物。与现有技术相比，本实用新型二次电池的安全结构通过在其金属外壳的内侧壁上设置有绝缘物，这样电池的极耳就不会轻易地接触到金属外壳，从而防止电池内部短路，可提供生产效率，适合批量生产。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及电池的内部安全结构，尤其涉及一种适合电动汽车、电动公交车用的二次电池的安全结构。
【背景技术】
随着能源危机席卷全球，具有较高能量密度和长寿命特性并能反复使用的锂电池越来越受到人们的关注。在现代社会中，移动终端设备，诸如笔记本电脑、手机，数码相机等电子消费品受到人们的青睐，从而形成了对高能量密度、高安全性能电池需求的增大。然而，高能量密度到一定程度会与高安全性能有一定的冲突，这样，技术人员会额外增加非必要部件或复杂的工艺来兼顾能量密度和安全性，或者不得不舍弃其中之一，最后，导致生产的电池综合性能降低，产品的附加值也会减少，对公司的可持续发展带来极大不便利。
现有的二次锂电池中包括化学性质活泼的锂和易燃的有机电解液，当电池充满电的时候，如果电池内部发生短路，则很容易电池***起火，为此技术人员设计了诸多保护措施保证电池安全，其中，在极耳与电芯主体之间预先放置塑料垫片或其他插件就是一种惯用的手段。
然而，由于圆柱形电池的内容置空间有限，只能添加薄薄的一层塑料垫圈，对于大型方形电池额外增加插件，将插件边缘处加高防止极耳与金属壳壁接触，从而避免短路。这些技术存在如下缺点：1)由于空间有限，导致制造后的电池的安全系数低，2)对工人的技能要求高，生产效率低。3)由于锂电池的极耳温度较高，在反复的充放电过程中，包裹在极耳外的胶纸在苛刻的电化学环境和有机电解液浸透下会有不同程度的老化，更有甚者，胶纸脱落后极耳与钢壳外壁接触导致电池短路。
鉴于以上弊端，实有必要提供一种二次电池的安全结构以克服上述缺陷。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是通过改变锂离子电池的结构特征来保证锂离子电池的高能量密度和高安全性能的特性。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种二次电池的安全结构，所述二次电池包括：金属外壳、正极片、负极片、电解液、隔膜，其中正极片和负极片分别包括正极金属箔、负极金属箔和涂覆在正极、负极金属箔上的正极浆料和负极浆料，正极片向外延伸形成设有正极极耳，所述正极片、负极片、隔膜经多层层叠卷绕制成电芯后装入金属外壳中，金属外壳的内侧壁自顶部向电芯处延伸设有绝缘隔离物。
优选的是，所述绝缘隔离物为电镀烤漆。
优选的是，所述绝缘隔离物是金属外壳经除油和粗化处理，浸入含氟的高分子聚合物中，经过烘干固化形成。
与现有技术相比，本实用新型二次电池的安全结构通过在其金属外壳的内侧壁上设置有绝缘物，这样电池的极耳就不会轻易地接触到金属外壳，从而防止电池内部短路，可提供生产效率，适合批量生产。
【附图说明】
图1为本实用新型一种二次电池的安全结构的结构示意图。
【具体实施方式】
请参考图1所示，一种圆柱形磷酸铁锂电池，包括：金属钢外壳10、正极片、负极片、电解液、隔膜，其中正极片和负极片分别包括正极金属箔、负极金属箔和涂覆在正极、负极金属箔上的正极浆料和负极浆料，正极浆料采用磷酸铁锂，正极金属箔采用铝箔，导电剂选用超导炭黑、导电石墨的一种或两种的混合物或者不使用导电剂，正极浆料的粘接剂选用聚偏二氟乙烯；负极浆料采用天然石墨或人造石墨，负极金属箔采用铜箔，导电剂选用超导炭黑、导电石墨一种或两种的混合物或者不用导电剂，负极浆料粘接剂选用聚偏二氟乙烯或羧甲基纤维纳、丁苯橡胶；所述正、负极片分别向相向的两端延伸形成有正、负极极耳，正极片、负极片、隔膜经多层层叠卷绕制成圆柱形电芯。
在组装电池时，将上述电芯装入电池金属钢外壳10中，并保证负极极耳连接至锂离子电池的金属外壳(底部内侧)，正极极耳桥接一起后连接至电池的正极柱。
在本实用新型中，金属外壳10的内侧壁自顶部11向电芯处延伸设有绝缘隔离物(未图示)，所述绝缘隔离物为电镀烤漆或者是金属外壳经除油和粗化处理，浸入含氟的高分子聚合物中，经过烘干固化形成。这样组装完成的电池，就不会发生正极极耳在制造以及使用过程中，发生正极极耳碰接到锂离子电池的金属外壳而导致短路的事故。
本实用新型一种二次电池的安全结构，并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (3)
1.一种二次电池的安全结构，其特征在于：所述二次电池包括：金属外壳、正极片、负极片、电解液、隔膜，其中正极片和负极片分别包括正极金属箔、负极金属箔和涂覆在正极、负极金属箔上的正极浆料和负极浆料，正极片向外延伸形成设有正极极耳，所述正极片、负极片、隔膜经多层层叠卷绕制成电芯后装入金属外壳中，金属外壳的内侧壁自顶部向电芯处延伸设有绝缘隔离物。
2.如权利要求1所述的二次电池的安全结构，其特征在于：所述绝缘隔离物为电镀烤漆。
3.如权利要求1所述的二次电池的安全结构，其特征在于：所述绝缘隔离物是金属外壳经除油和粗化处理，浸入含氟的高分子聚合物中，经过烘干固化形成。
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