锂离子电池及电动车的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池及电动车。


背景技术：

2.锂离子电池在新能源车及储能系统中应用越来越广泛，然而在锂离子电池的使用过程中，容易出现过度充电的现象，当锂离子电池处于过充状态时容易造成电池起火或爆炸等问题，因此锂离子电池在充电过程中存在着安全问题的制约。目前的锂离子电池的过充测试中，主要采用以下两种方案来提高锂离子电池的过充测试通过率：第一种方案是在电池层级使用一些电解液添加剂或者极片添加剂等来提升过充电压，但这会增加电池的成本，还会在一定程度上恶化电池的性能；第二种方案是在电池模组中增加防护，加强散热并增加与相邻电池的绝热，减少系统的热失控，但是这两种方案均无法有效使得锂离子电池通过过充测试。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的在于提出一种锂离子电池，该锂离子电池可有效地通过过充测试。
4.本实用新型的另一个目的在于提出一种电动车，该电动车配置有上述的锂离子电池。
5.为达此目的，一方面，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种锂离子电池，其包括外壳、电池模组、电路板和铜巴，所述电路板和所述电池模组均设置在所述外壳内，所述电池模组和所述铜巴分别与所述电路板电连接，所述电池模组包括多个电芯，所述电芯的极耳上和/或多个所述电芯的电连接处和/或所述铜巴上涂覆有压敏材料涂层。
7.在一些实施例中，当所述电芯的极耳上涂覆有压敏材料涂层时，所述压敏材料涂层的厚度为5um～10um。
8.在一些实施例中，当所述电芯的极耳上涂覆有压敏材料涂层时，所述压敏材料涂层涂覆于所述电芯的正极极耳和/或负极极耳上。
9.在一些实施例中，当多个所述电芯的电连接处涂覆有所述压敏材料涂层时，所述压敏材料涂层的厚度为5num～10num，n为所述电芯的个数。
10.在一些实施例中，当所述铜巴上涂覆有压敏材料涂层时，所述压敏材料涂层的厚度为(5n*m)um～(10n*m)um，n为所述电芯的个数,m为所述电池模组的个数。
11.在一些实施例中，当所述铜巴上涂覆有压敏材料涂层时，所述压敏材料涂层涂覆于正极铜巴和/或负极铜巴上。
12.在一些实施例中，所述压敏材料涂层为采用zno、sno2、sic和tio2中的至少一种制成的涂层。
13.在一些实施例中，所述外壳上设有底座，所述底座上开设有u形槽，所述铜巴设置
于所述u形槽内。
14.在一些实施例中，所述u形槽的顶部开口可拆卸地安装有保护盖。
15.另一方面，本实用新型采用以下技术方案：
16.一种电动车，所述电动车配置有上述的锂离子电池。
17.本实用新型至少具有以下有益效果：
18.本实用新型的锂离子电池在电芯的极耳上和/或多个电芯的电连接处和/或铜巴上涂覆压敏材料涂层，压敏材料涂层在锂离子电池进行过充测试时能够感应充电电压，当充电电压达到设定电压时，压敏材料涂层的电阻将非线性增加，几乎没有电流通过，形成断路，从而锂离子电池无法继续充电，因此锂离子电池可有效地通过过充测试。
19.本实用新型的电动车配置有上述的锂离子电池，进而提高了电动车的充电安全性能。
附图说明
20.图1为本实用新型实施方式提供的锂离子电池的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施方式提供的电池模组的结构示意图；
22.图3为图2所示电池模组沿a-a向的剖视图；
23.图4为图3所示电池模组中b处的局部放大图；
24.图5为本实用新型实施方式提供的电芯的结构示意图。
25.附图标号说明：
26.110、外壳；120、底座；130、保护盖；200、电池模组；210、电芯；211、极耳；220、引线；300、铜巴。
具体实施方式
27.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
28.本实施方式提供了一种锂离子电池，如图1-图5所示，该锂离子电池包括外壳110、电池模组200、电路板和铜巴300，电路板和电池模组200均设置在外壳110内，电池模组200和铜巴300分别与电路板电连接，电池模组200包括多个电芯210，电芯210的极耳211上和/或多个电芯210的电连接处和/或铜巴300上涂覆有压敏材料涂层。
29.也就是说，本实施方式提供的锂离子电池在电芯210的极耳211、多个电芯210的电连接处和铜巴300三者中的至少一者上涂覆有压敏材料涂层，例如可以只在电芯210的极耳211涂覆有压敏材料涂层，或者只在多个电芯210的电连接处涂覆有压敏材料涂层，或者只在铜巴300上涂覆有压敏材料涂层；或者在电芯210的极耳211上和多个电芯210的电连接处均涂覆有压敏材料涂层，或者在电芯210的极耳211上和铜巴300上均涂覆有压敏材料涂层，或者在多个电芯210的电连接处和铜巴300上均涂覆有压敏材料涂层；或者在电芯210的极耳211上、多个电芯210的电连接处和铜巴300上均涂覆有压敏材料涂层。
30.具体的，压敏材料是指阻值随着外加电压变化有一显著的非线性变化的材料，其
阻值随着外加电压变化有一显著的非线性变化，在某一临界电压下，压敏材料的电阻值非常高，几乎没有电流通过。上述锂离子电池在电芯210的极耳211上和/或多个电芯210的电连接处和/或铜巴300上涂覆压敏材料涂层，压敏材料涂层在锂离子电池进行过充测试时能够感应充电电压，当充电电压达到设定电压时，压敏材料涂层的电阻将非线性增加，几乎没有电流通过，形成断路，从而锂离子电池无法继续充电，保护锂离子电池不会因为过充而发生热失控，因此锂离子电池可有效地通过过充测试。其中，“设定电压”可以根据电池的过充测试标准进行设置，本实用新型对此不做限制。
31.可以理解的，在电芯210的极耳211上涂覆压敏材料涂层可以快速捕捉充电电压，当充电电压达到设定电压时能精确形成绝缘点，阻止电池进一步充电。在多个电芯210的电连接处涂覆压敏材料涂层时，对充电电压的感应更精确，充电电压达到规定电压时压敏材料涂层就会触发从而电阻增大，几乎没有电流通过，形成断路，使锂离子电池无法继续充电。现有技术中还有利用熔断器来实现过充保护的方案，本实用新型的锂离子电池通过在铜巴300上涂覆压敏材料涂层，可以减少熔断器的使用或取代熔断器，有利于节省成本，同时也更节省空间。
32.在一些实施例中，当电芯210的极耳211上涂覆有压敏材料涂层时，为了进一步保证压敏材料涂层的使用可靠性和安全性，使其具有较好的过充保护效果，压敏材料涂层的厚度为5um～10um。
33.在一些实施例中，当电芯210的极耳211上涂覆有压敏材料涂层时，压敏材料涂层涂覆于电芯210的正极极耳211和/或负极极耳211上，图5所示电芯210的两个极耳211中一个为正极极耳211，另一个为负极极耳211。也就是说，可以只在电芯210的正极极耳211或负极极耳211上涂覆有压敏材料涂层，也可以在电芯210的正极极耳211和负极极耳211上都涂覆有压敏材料涂层，以上方案均能达到过充保护效果。
34.在一些实施例中，当多个电芯210的电连接处涂覆有压敏材料涂层时，为了进一步保证压敏材料涂层的使用可靠性和安全性，使其具有较好的过充保护效果，压敏材料涂层的厚度为5num～10num，其中n为电芯210的个数。具体的，每个电池模组200的每个电芯210上各自引出引线220，多个电芯210的引线220电连接，多个引线220的电连接处即为多个电芯210的电连接处。例如图2-图4所示，电池模组200包括三个电芯210，三个电芯210上的引线220电连接，三个电芯210的引线220电连接处涂覆有压敏材料涂层。
35.在一些实施例中，当铜巴300上涂覆有压敏材料涂层时，为了进一步保证压敏材料涂层的使用可靠性和安全性，使其具有较好的过充保护效果，压敏材料涂层的厚度为(5n*m)um～(10n*m)um，其中n为电芯210的个数,m为电池模组200的个数。
36.在一些实施例中，当铜巴300上涂覆有压敏材料涂层时，压敏材料涂层涂覆于正极铜巴300和/或负极铜巴300上。也就是说，可以只在锂离子电池的正极铜巴300或负极铜巴300上涂覆有压敏材料涂层，也可以在锂离子电池的正极铜巴300和负极铜巴300上都涂覆有压敏材料涂层，以上方案均能达到过充保护效果。
37.在一些实施例中，压敏材料涂层为采用zno(氧化锌)、sno2(氧化锡)、sic(碳化硅)和tio2(二氧化钛)中的至少一种制成的涂层。也就是说，压敏材料涂层可以为采用zno、sno2、sic和tio2中的一种或多种所制成的涂层，具体可以根据实际需求进行选择。
38.如图1所示，在一些实施例中，外壳110上设有底座120，底座120上开设有u形槽，铜
巴300设置于u形槽内。进一步的，u形槽的顶部开口可拆卸地安装有保护盖130，保护盖130可拆卸地安装在u形槽的顶部开口，从而可以保护铜巴300免受外界损伤，提高锂离子电池的充电可靠性。
39.本实施方式还提供了一种电动车，该电动车配置有上述的锂离子电池，进而提高了电动车的充电安全性能。
40.需要说明的是，当一个部被称为“固定于”另一个部，它可以直接在另一个部上也可以存在居中的部。当一个部被认为是“连接”到另一个部，它可以是直接连接到另一个部或者可能同时存在居中部。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述，只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
41.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
42.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
43.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。