[实用新型]一种卷绕式锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种具有自我保护能力的卷绕式锂离子电池。 

背景技术

卷绕式锂离子电池是将正极片、隔膜和负极片的一端依次固定在卷针上，卷绕成电芯后，用胶带将尾部固定住，再抽出卷针，然后将其置于包装袋中，经过注液、抽真空、封装和活化等工序，制成锂离子电池。由于卷针一般是采用金属条，因此在抽出卷针的过程中，容易使得内圈的隔离膜起皱，影响电池的厚度一致性。 

而且，由上述的制备过程可以看出：现有技术中的卷绕式锂离子电池的内部是没有任何保护结构的，当有外力撞击电池时，由于电池本身不具有缓冲物质，因此很容易变形。此外，电池的阻燃性一般是由添加到电解液中的阻燃剂来实现的，抑制电池内HF的腐蚀则是通过在电解液中添加“防腐剂”来实现的，但是当电解液中的阻燃剂或者“防腐剂”过多时，电池的倍率及充放电效率等方面会受到影响。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种具有自我保护能力的卷绕式锂离子电池。 

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种卷绕式锂离子电池，包括由正极片、隔膜和负极片卷绕而成的电芯，用于容置所述电芯的包装袋，以及填充于所述包装袋和所述电芯内的电解液，所述电芯的中心空间内设置有密闭的、内部填充有保护剂的、可承受12-20个大气压且在该大气压下的形变率小于10%的硬质保护袋。若硬质保护袋可承受的压力太大，则当电池受到冲击或者热烘烤时，硬质保护袋很难破裂，保护剂就很难释放出来起到保护作用；而若硬质保护袋可承受的压力太小，则在电池的制备过程中（如在整形步骤中）硬质保护袋就容易被压破，使得硬质保护袋无法形同虚设。保护剂对硬质保护袋应当具有一定的压强，使得当硬质保护袋破裂时，保护剂能够喷出来。 

其中，中心空间即现有技术中的锂离子电池在卷绕时拔出卷针后留下的空间，本实用新型中硬质保护袋充当卷针。 

作为本实用新型卷绕式锂离子电池的一种改进，所述硬质保护袋设置为致密的金属袋或致密的塑胶袋，这两种材质的硬质保护袋能够承受较大的压强。而且致密的结构使得硬质保护袋内的保护剂在正常使用情况下不会泄漏到电池内部，电池内部的电解液也不会浸入到包装袋内。而当电池受到冲击或者热烘烤时，金属袋或塑胶袋又可以被压破或者因熔融而破裂，从而顺利地释放出其内部起到保护作用的保护剂，使电池具有自我保护功能。 

硬质保护袋的透气度小于或等于20μm/pa·s，硬质保护袋的透气度不能太大，否则硬质保护袋内外的物质容易发生交换，影响硬质保护袋作用的发挥。 

作为本实用新型卷绕式锂离子电池的一种改进，所述硬质保护袋设置为镍合金袋。 

作为本实用新型卷绕式锂离子电池的一种改进，所述硬质保护袋设置为聚四氟乙烯塑胶袋。 

作为本实用新型卷绕式锂离子电池的一种改进，所述硬质保护袋的壁厚为5-100μm。硬质保护袋的厚度不能太大，否则当电池受到冲击或者热烘烤时，包装袋不易破裂；硬质保护袋的厚度也不能太小，否则在正常使用时包装袋也容易破裂。 

作为本实用新型卷绕式锂离子电池的一种改进，所述硬质保护袋的壁厚为10-50μm。 

作为本实用新型卷绕式锂离子电池的一种改进，所述硬质保护袋的壁厚为30μm。 

作为本实用新型卷绕式锂离子电池的一种改进，所述硬质保护袋的形状为圆柱形或长方体形，硬质保护袋的形状可以根据电池的形状来选择。 

作为本实用新型卷绕式锂离子电池的一种改进，所述硬质保护袋的长度与所述中心空间的长度相等，所述硬质保护袋的宽度与所述中心空间的宽度相等，所述硬质保护袋的厚度与所述中心空间的厚度相等。 

其中，保护剂为阻燃剂、防止HF对电芯产生腐蚀的防腐剂和惰性气体中的至少一种，保护剂的形态为气态、液态、固态、胶体状和凝胶状中的至少一种。其中，阻燃剂可以在电池发生短路或热冲击等意外情况时阻止电池燃烧；防腐剂可以起到当电解液泄露到电池外时，减少电解液对外的腐蚀；在电池起微火时，惰性气体可以将微火熄灭，避免火势扩大。当保护剂为气态时，可以通过将气体通入准备好的硬质保护袋，然后及时密封包装袋的方法来制备；当保护剂为固态、溶胶或凝胶时，可以直接将保护剂加入硬质保护袋内，然后将硬质保护袋密封；当保护剂为液态时，可以将保护剂注入硬质保护袋内，然后将硬质保护袋密封。其中，优选的液体和气体，因为这两种形态的保护剂容易在硬质保护袋破裂时喷出。