锂离子电池安全结构的制作方法

文档序号:9188553阅读:430来源:国知局
锂离子电池安全结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及储能器件领域,尤其设及一种裡离子电池安全结构。
【背景技术】
[0002] 裡离子电池具有能量密度高、循环寿命长、环境友好及可再生产等诸多优点,已被 广泛应用于各类消费电子产品中。但W过充(Overcharge)为代表的安全性能仍然是裡离 子电池面临的重大挑战。目前改善裡离子电池过充安全性能主要包括化学改善和物理改 善,前者主要从化学体系出发,如采用结构稳定性更高,释热释氧更少的阴极材料,在电解 液中加入抗过充添加剂等,在隔离膜上处理抗氧化陶瓷等,后者主要是通过焊接溫度保险 丝帅erma^^tO化TC0)作为安全保护装置,当热量达到一定值后切断电路,保护电池的 安全性。
[0003] 相关技术中溫度保险丝的工作原理如下:溫度保险丝可W将电池表面(一般是电 池的顶封区域)的热量充分的传递给内部的热敏电阻,当裡离子电池由于过充等原因而溫 度过高时,热敏电阻的阻值便会急剧增加,进而达到切断电流的作用。
[0004] 然而,电池的热量来源于内部,而相关技术中的溫度保险丝只能获取电池表面的 热量。相比内部热量,其已经被大幅削减,因此往往造成溫度保险丝不能在电池内部溫度过 高时及时发挥作用,无法有效避免电池过热损坏的问题。 【实用新型内容】 阳〇化]本实用新型提供了一种裡离子电池安全结构,能够有效防止电池过热损坏。
[0006] 本实用新型提供了一种裡离子电池安全结构,包括极耳、导热部W及溫度保险丝, 所述溫度保险丝包括输入端、输出端、盛放有热敏电阻的热敏电阻元件W及热量接收部,所 述输入端W及所述输出端均与所述热敏电阻元件相连,且与盛放在所述热敏电阻元件内部 的热敏电阻组成串联电路,所述热量接收部设置在所述热敏电阻元件上,且能够将所述热 敏电阻元件外部的热量传递至热敏电阻,所述导热部与所述热量接收部连接,并能够由裡 离子电池的内部吸收热量,并传递至所述热量接收部,所述极耳的一端伸入到所述裡离子 电池的内部,另一端与所述输入端连接。
[0007] 优选地,所述导热部与所述极耳连接,且由所述极耳获取裡离子电池内部的热量。
[0008] 优选地,所述导热部为绝缘导热材料或通过绝缘导热胶与所述极耳连接的金属材 料。
[0009] 优选地,所述导热部与所述极耳层叠设置,
[0010] 所述溫度保险丝还包括导热片,所述导热部通过所述导热片与所述热量接收部连 接。
[0011] 优选地,所述导热片为金属导热片、合金导热片、导热膏片、导热胶片或者导热双 面胶片,且导热系数大于85W/mK。
[0012] 优选地,所述导热部与所述极耳的侧部连接,且沿垂直于所述极耳长度方向远离 所述极耳,所述导热部与所述热量接收部直接相连。
[0013] 优选地,所述导热部与所述热量接收部通过绝缘导热胶带或导热胶水连接。
[0014] 优选地,所述热量接收部凸出其所在的所述热敏电阻元件的侧面。
[0015] 优选地,所述热量接收部凸出其所在的所述热敏电阻元件的侧面0. 1-0. 5mm。
[0016] 优选地,所述热敏电阻元件设置有所述热量接收部的一侧固定在裡离子电池的顶 封区域。
[0017] 本实用新型提供的技术方案可W达到W下有益效果:
[0018] 本实用新型所提供的裡离子电池安全结构能够通过导热部直接将裡离子电池内 部的热量传递至溫度保险丝,避免了在裡离子电池表面获取热量的方式所存在的热量大幅 削减的问题,使得溫度保险丝能够在电池内部溫度过高时及时发挥作用,有效避免了因过 充等导致裡离子电池过热损坏的问题。
[0019] 应当理解的是,W上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本 实用新型。
【附图说明】
[0020] 图1为本实用新型实施例所提供的导热部与极耳侧部连接的结构示意图;
[0021] 图2为图1所示结构与未带导热片的溫度保险丝组成的裡离子电池安全结构的结 构示意图;
[0022] 图3为本实用新型实施例所提供的导热部与极耳层叠设置的结构示意图;
[0023]图4为本实用新型实施例所提供的带有导热片的溫度保险丝的结构示意图;
[0024] 图5为图3与图4所示结构组成的裡离子电池安全结构的结构示意图;
[00巧]图6为实验例1与对比例所提供的裡离子电池安全结构的溫度与电流随时间变化 曲线图。 阳0%] 附图标记:
[0027] 10-极耳; 阳02引 20-导热部;
[0029] 30-溫度保险丝;
[0030] 300-输入端;302-输出端;304-热敏电阻元件;306-热量接收部;308-导热片。
[0031] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本实用新型的 实施例,并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
【具体实施方式】
[0032] 下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。文中所述 "前"、"后"、"左"、"右"、"上"、"下"均W附图中的裡离子电池安全结构的放置状态为参照。
[0033] 如图1至5所示,本实用新型实施例提供了一种裡离子电池安全结构,包括极耳 10、导热部20W及溫度保险丝30。溫度保险丝30包括输入端300、输出端302、盛放有热敏 电阻的热敏电阻元件304W及热量接收部306,输入端300W及输出端302分别设置在热敏 电阻元件304的两端,且与盛放在热敏电阻元件304内部的热敏电阻组成串联电路。热量 接收部306设置在热敏电阻元件304上,其作用是能够将热敏电阻元件304外部的热量传 递至热敏电阻。
[0034] 导热部20作为传递热量的主要结构,能够直接获取裡离子电池内部的热量,而不 是由裡离子电池的表面获取,导热部20还需要与热量接收部306连接。相较于热量由裡离 子电池的内部传递至表面的过程,导热部20具备更大的导热系数,运样便能够将由裡离子 电池内部所获取的热量在损失较小的情况下传递至热量接收部306上。
[00对极耳10则作为主要的导电部件,其一端伸入到裡离子电池的内部,另一端与输入 端300连接。
[0036] 运样,本实施例所提供的裡离子电池安全结构可W分别构成两套传导线路。其中, 导热部20、热量接收部306W及热敏电阻元件304共同构成导热线路,使热量经由裡离子 电池的内部传递至热敏电阻元件304。而极耳10、输入端300、热敏电阻元件304W及输出 端302则共同构成导电线路,使裡离子电池能够经由该导电线路进行电流的传递。当裡离 子电池内部的热量增加时,热量可WW较小的损失传递至热敏电阻元件304内部的热敏电 阻上,使热敏电阻的阻值升高,进而使导电线路中断。运种方式使得溫度保险丝能够在电池 内部溫度过高时及时发挥作用,有效避免了裡离子电池因过充等原因过热,进而冒烟、起火 和燃烧而损坏的问题。
[0037] 本实施例中通过导热部20直接获取裡离子电池内部热量的方式虽然能够使溫度 保险丝更为及时的发挥作用,但如果在现有裡离子电池结构的基础上直接增加一个伸入到 裡离子电池内部的结构,却会造成电池能量密度的降低。
[0038] 考虑到相关技术中的极耳10 -般均采用金属材料,运些材料本身就已经具备了 较好的导热性能,因此完全可W起到将裡离子电池内部的热量在低损耗的情况下传递至裡 离子电池外部的要求。在运种情况下,本实施例中的导热部20可W直接与极耳10连接,由 极耳10获取裡离子电池内部的热量。为了防止电流经由导热部20进行传输,导热部20最 好为绝缘导热材料,或者采用金属材料,但通过绝缘导热胶与极耳10连接。
[0039] 导热部20与极耳10可W有多种连接方式,例如将导热部20与极耳10的侧部连 接,同时将导热部20沿垂直于极耳10长度方向向远离极耳10的一侧延伸(参见图1),直 至导热部20远离极耳10的一端处于热
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