[发明专利]一种改善圆柱锂电池或圆柱超级电容器性能的中心针

说明书

本发明公开了改善圆柱锂电池或圆柱超级电容器性能的中心针，属于储能技术领域。本发明的中心针包括中心针针体，所述针体内腔含有添加物，所述针体的开口处设有封口物，所述封口物在90℃～200℃分解。本发明通过对中心针的结构进行改进，在中心针针体空腔中加入惰性气体、阻燃剂或电解液等，设计封口物为高温可分解的物质，并引入通孔并覆盖遇电解液会腐蚀溶解的物质，上述配合可以改善电池或超级电容器的循环性能和安全性能。

技术领域

本发明属于储能技术领域，涉及一种中心针，尤其涉及一种改善圆柱锂电池或圆柱超级电容器性能的中心针。

背景技术

锂电池作为新一代充电电池产品，与传统的铅酸、镍镉、镍氢电池比较具有电压高、能量密度大、循环寿命长、无记忆效应、无污染等特点。所以在短短的十几年中在3C、动力、储能方面得到广泛的应用。随着在动力上的应用越来越广，单体电池的容量级别越来越大，要求的循环性能和安全性能越来越高。

超级电容器是一种介于传统电容器和二次电池之间的新型储能装置，一个完整的超级电容器器件包含超级电容器极片、极耳、隔膜、电解液、封装壳体等几个主要部分。超级电容器兼具电池和电容器的双重功能，具有比能量高、充放电速度快、循环寿命长、工作温度宽等优点，在能源、通讯和电子等领域得到的广泛应用。

锂电池和超级电容器的特性决定了锂电池目前无法保证在发生内部短路时有着火的可能性，锂电池内部短路会有一定的几率造成锂电池着火，组成pack包以后，若有一只锂电池内部短路造成爆喷，会有爆炸的危险，而目前的电池和超级电容器都是在电池组外部或超级电容器外部采用隔离防护措施。

目前锂电池和超级电容器的使用环境越来越广，对循环性能要求也越来越高，而循环过程中电解液的消耗是影响循环的重要因素，电解液消耗造成容量衰减，目前的电池电解液的量在使用过程中无法加入。

为了解决上述的只能在电池组或超级电容器外部隔离防护着火的问题，以及电池和超级电容器使用过程中电解液无法补充的问题，有必要提供一种新型的电池或超级电容器内部构件，以从源头解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种中心针，尤其是一种改善圆柱锂电池或圆柱超级电容器性能的中心针。采用本发明的中心针制成的锂电池和超级电容器，安全性能得到提升，而且容量衰减降低，循环性能得到大幅改善。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种中心针，包括中心针针体，所述针体内腔含有添加物，所述针体的开口处设有封口物，所述封口物在90℃～200℃分解。

本发明中，所述封口物在90℃～200℃分解，例如90℃、100℃、120℃、130℃、140℃、155℃、165℃、170℃、180℃、190℃或200℃等。

本发明的中心针可改善锂电池和超级电容器的安全性能，机理如下：封口物遇高温分解，中心针针体内腔含有的添加物释放出来，增加了电池盖帽翻转的可能性与阻止电池着火的可能性，从而改善了安全性能。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

本发明所述添加物可以是气态添加物、液态添加物或固态添加物中的任意一种或至少两种的组合。

本发明所述添加物不与电解液发生反应。

优选地，所述气态添加物包括惰性气体或氮气中的任意一种或两种的组合。

优选地，所述惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气或氙气中的任意一种或至少两种的组合。