本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种具有热失控防护功能的圆柱形电池。
背景技术：
目前，锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的性能要求越来越高。
随着锂离子电池运用领域的不断拓宽，锂离子电池与人们的生活越来越密切，这就使得圆柱形电池的安全性及稳定性要求不断提高。由于电池热失控会造成严重的起火或者爆炸等安全事故，所以在电池的各项安全性能管控过程中，最重要的就是电池的热失控管理。
为了加强对电池热失控的管理，目前的技术手段主要侧重于预防热失控的发生，但是电池在正常使用过程中，如果遇到不可测外力的影响，将会使得热失控有一定概率发生，从而不仅要预防发生，还要在电池热失控发生以后避免其对周边电池造成进一步损害。
但是还没有一种技术，其可以保证电池在发生热失控的问题时，及时有效地释放电池内部的压力，避免电池热失控发生以后对周边电池造成进一步损害，能够提升锂离子电池的整体安全性能。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供一种具有热失控防护功能的圆柱形电池，其可以保证电池在发生热失控的问题时，及时有效地释放电池内部的压力，避免电池热失控发生以后对周边电池造成进一步损害，能够提升锂离子电池的整体安全性能，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。
为此，本发明提供了一种具有热失控防护功能的圆柱形电池，包括圆柱形的电池壳；
所述电池壳的底部外表面具有环形分布的凹痕；
所述电池壳的底部内表面设置有下垫片，所述下垫片上开有通孔；
所述电池壳内具有电池电芯，所述电池电芯位于所述下垫片的正上方。
其中，所述环形分布的凹痕以所述电池壳底部中心为圆心；
所述环形分布的凹痕的中心直径为所述电池壳底部直径的一半。
其中，所述凹痕通过采取冲压工装在所述电池壳的底部外表面进行冲压的方式形成。
其中，所述凹痕的截面形状为梯形。
其中，所述电池壳底部凹痕对应的最薄位置的厚度等于所述电池壳底部厚度的0.2～0.9倍。
其中，所述下垫片上的通孔包括一个下垫片中心孔和多个下垫片边缘通孔。
其中，所述多个下垫片边缘通孔与所述环形分布的凹痕的位置相对应设置。
其中，所述通孔的形状是正方形、矩形、菱形或者圆形，且所述通孔的中心点与所述电池壳底部中心对应设置。
其中，所述下垫片中心孔通过开槽的方式分别和多个下垫片边缘通孔相连通。
其中，所述圆柱形电池中的负极耳不位于所述多个下垫片边缘通孔正上方。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种具有热失控防护功能的圆柱形电池，其可以保证电池在发生热失控的问题时，及时有效地释放电池内部的压力，避免电池热失控发生以后对周边电池造成进一步损害，能够提升锂离子电池的整体安全性能，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种具有热失控防护功能的圆柱形电池具有的电池壳的实施例一的下部剖视图；
图2为本发明提供的一种具有热失控防护功能的圆柱形电池具有的下垫片的实施例一的俯视图；
图3为本发明提供的一种具有热失控防护功能的圆柱形电池具有的电池壳和下垫片组合在一起时实施例一的剖视图；
图4为本发明提供的一种具有热失控防护功能的圆柱形电池具有的下垫片的实施例二的俯视图；
图5为本发明提供的一种具有热失控防护功能的圆柱形电池具有的电池壳和下垫片组合在一起时实施例二的剖视图；
图中：1为电池壳，2为凹痕，3为下垫片，4为下垫片中心孔，5为下垫片边缘通孔。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1至图5，本发明提供了一种具有热失控防护功能的圆柱形电池，包括圆柱形的电池壳1；
所述电池壳1的底部外表面具有环形分布的凹痕2；
所述电池壳1的底部内表面设置有下垫片3，所述下垫片3上开有通孔；
所述电池壳1内具有电池电芯，所述电池电芯位于所述下垫片3的正上方。
对于本发明，需要说明的是，其可以包含现在使用的所有圆柱形电池型号，包括但不仅限于14500、18650、21700和26700等型号。
在本发明中，具体实现上，所述电池壳1优选为钢壳。
在本发明中，具体实现上，所述环形分布的凹痕2以所述电池壳1底部中心为圆心。
在本发明中，具体实现上，所述凹痕2通过采取冲压工装在所述电池壳1的底部外表面进行冲压的方式形成。
具体实现上，所述电池壳1的底面为采用酒精、全氟丙烯酸酯等去油剂清洁过的底面。
具体实现上，所述冲压方式可以为保留物质的加工方式活着去除物质的冲压方式。
具体实现上，所述环形分布的凹痕2的中心直径为所述电池壳1底部直径的一半，公差为正负2mm。
具体实现上，所述冲压工装的自身形状截面可以是梯形、三角形、圆弧形或者矩形，以保证冲压成型的便捷性。
在本发明中，具体实现上，所述凹痕2的截面形状优选为梯形。
在本发明中，具体实现上，所述电池壳1底部凹痕2对应的最薄位置的厚度优选为等于所述电池壳1底部厚度(即没有凹痕的底部厚度)的0.2～0.9倍，也就是冲压后电池壳底部最薄位置的厚度(即残肉厚)等于所述电池壳1底部厚度的0.2～0.9倍。
在本发明中，具体实现上，所述下垫片3的材质可以为聚丙烯(pp)或者酚醛塑料。
具体实现上，所述下垫片3上的通孔包括一个下垫片中心孔4和多个下垫片边缘通孔5。
具体实现上，所述多个下垫片边缘通孔5与所述环形分布的凹痕2的位置相对应设置，即所述多个下垫片边缘通孔5位于所述环形分布的凹痕2的正上方。具体实现上，所述任意相邻的两个下垫片边缘通孔5的边缘之间的最小直线距离优选为大于或者等于所述圆柱形电池中负极耳的宽度。
具体实现上，所述通孔的形状可以是正方形、矩形、菱形或者圆形等包含中心点的形状，且所述通孔的中心点与所述电池壳1底部中心对应设置。
具体实现上，所述下垫片中心孔4优选为分别和多个下垫片边缘通孔5相连通，具体可以为通过开槽的方式分别和多个下垫片边缘通孔5相连通。具体实现上，所述通过开槽方式形成的槽的宽度为0.1～2mm。
具体实现上，所述圆柱形电池中的负极耳优选为避开所述多个下垫片边缘通孔5，即所述圆柱形电池中的负极耳不位于所述多个下垫片边缘通孔5正上方，从而所述圆柱形电池中的负极耳不遮挡所述多个下垫片边缘通孔5，可以使得在电池内部压力过大时，畅通压力释放通道，更好地释放压力。
为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例的具体制备过程进行说明。
实施例1。采用零部件改造组合。制备具有热失控防护功能的圆柱形电池。具体过程如下：
第一步、对电池壳进行改造：准备圆柱形21700电池壳，采用酒精将其底部擦拭干净。将钢壳底部冲压出以电池壳底部中心为圆心直径为10mm的梯形凹痕。梯形为上边是0.1±0.05mm，下边是0.3±0.05mm的等腰梯形。冲压后保证电池壳内部平整，并且冲压位置残肉厚为0.06±0.02mm；
第二步、对电池下垫片进行改造：取圆柱形21700电池下垫片，在下垫片上以中心为圆心，以10mm为直径，在这条圆形线上均匀分布的铳出6个直径为3mm的圆形通孔；
第三步、将改造后的垫片与电池壳结合使用：将改造后的下垫片与电池壳匹配使用，尽量保证负极耳避开周边通孔位置。
实施例2。采用零部件改造组合。制备具有热失控防护功能的圆柱形电池。具体过程如下：
第一步、对电池壳进行改造：准备圆柱形21700电池钢壳，采用酒精将其底部擦拭干净。将钢壳底部冲压出以电池壳底部中心为圆心直径为10mm的梯形凹痕。梯形为上边是0.1±0.05mm，下边是0.3±0.05mm的等腰梯形。冲压后保证电池壳内部平整，并且冲压位置的残肉厚为0.06±0.02mm；
第二步、对电池下垫片进行改造：取圆柱形21700电池下垫片，在下垫片上以中心为圆心，以10mm为直径，在这条圆形线上均匀分布的铳出6个直径为3mm的圆形通孔。将中心孔与所铳的圆孔通过开槽的方式连接上。开槽宽度为0.5mm；
第三步、将改造后的垫片与电池壳结合使用：将改造后的下垫片与电池壳匹配使用，尽量保证负极耳避开周边通孔位置。
需要说明的是，对于本发明，其与现有技术相比较具有显著不同。以往的方式主要以预防为主，而无法保证电池在热失控发生时使其影响最低。而通过应用本发明，可以使得对于热失控的通过要求为电池壳壁不能破裂，这样也有利于保护热失控电池周围的电池，避免对周围的电池形成进一步的损害。
对于本发明，其是通过对现行的圆柱形电池下垫片和电池壳进行技术改造，在原有环状的上垫片上开出通孔，同时在电池壳底部冲压出特定直径的环形凹痕，并使得下垫片上的通孔与所述电池壳底部的凹痕位置相对应匹配，因此，可以保证在电池发生热失控时，凹痕能够正常开启，电池内部的压力可以从电池底部进行能量释放，保证周围电池的安全。
本发明提供的圆柱形电池，具有以下的技术优点：
1、通过在下垫片上开通孔，可以增大电池负极位置的空间，有利于残余电解液的贮存；
2、能很好的疏导内部气体，使内部气压上下均匀分布；
3、制备方式简单，通过简单的机加工即可完成电池壳和下垫片的改造，工业生产前景广阔。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种具有热失控防护功能的圆柱形电池，其可以保证电池在发生热失控的问题时，及时有效地释放电池内部的压力，避免电池热失控发生以后对周边电池造成进一步损害，能够提升锂离子电池的整体安全性能，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。