[实用新型]一种锂电池安全防护结构

说明书

本实用新型公开了一种锂电池安全防护结构，包括集流体预留极耳和外接极耳，所述集流体预留极耳一侧涂覆有PTC热敏材料，所述外接极耳与所述集流体预留极耳焊接，聚酰亚胺薄膜包裹在所述集流体预留极耳和所述外接极耳的外表面。

技术领域

本实用新型属于新能源电池技术领域，涉及一种锂电池单体的安全防护结构。

背景技术

随着近年来新能源电池技术的不断发展，锂离子电池在消费电子产品、汽车行业及储能领域等得到了越来越广泛的应用，但一些安全事故的发生使得锂电池的安全问题显的日益突出，其中锂电池因过充导致电池内部温度急剧升高进而引发火灾或爆炸问题尤为严重。为了解决因过充发热导致的锂离子电池安全问题，人们发明了在电芯内部或者外部加装保护装置的方法。其中，中国专利201320239618.4公开了PTC热敏电阻置于电池内部，且头部极耳的一端通过 PTC热敏电阻与尾部极耳的一端电连接，头部极耳的另一端伸出于密封圈且与外电路电连接，尾部极耳的另一端与集流体焊。这项专利虽然起了一定的保护作用，但是因商业化的PTC热敏电阻自带的导线均为线状，与极耳间焊接困难，所以需特殊订制，成本高，且会增加极耳处焊接点及焊接工作量，操作不方便。中国化学与物理电源行业协会(CIAPS)在“中国xEV和动力电池产品市场和研发现状报告”中也指出采用多层复合电极技术，在集流体和活性材料之间加入PTC层，当高温发生PTC起作用阻断电流，从而阻止热失控，但是该方法将占用更多的电池内部空间，增加极片厚度和质量，降低电芯体积比能量和质量比能量，并且影响了活性物质和集流体间的结合度，成本高。

实用新型内容

本实用新型提出一种锂电池安全防护结构，其技术方案为，包括集流体预留极耳和外接极耳，所述集流体预留极耳一侧涂覆有PTC热敏材料，所述外接极耳与所述集流体预留极耳焊接，聚酰亚胺薄膜包裹在所述集流体预留极耳和所述外接极耳的外表面。

进一步地，所述外接极耳与所述集流体预留极耳涂覆有PTC热敏材料的一侧焊接。

进一步地，所述外接极耳与所述集流体预留极耳通过超声电焊焊接。

进一步地，所述PTC热敏材料为陶瓷基热敏材料或高分子基热敏材料。

进一步地，所述PTC热敏材料室温时电阻值为1-10mΩ，80℃时电阻值为 1*10⁶-1.5*10⁶Ω。

进一步地，所述PTC热敏材料区域的长度与宽度与集流体留存部分的长度与宽度相同。

进一步地，所述聚酰亚胺薄膜包裹在所述集流体预留极耳和所述外接极耳连接的部分的外表面。

本实用新型提供的一种锂电池安全防护结构的优势在于：PTC热敏材料安装在电池外部，当电池过充导致电池发热时，涂覆在集流体预留极耳与外接极耳尾部的接触面上的PTC热敏材料会迅速感应到温度升高从而使其电阻迅速呈数量级增大，导致短时间内电流降到极小趋于断路，从而防止电池过充、过热，且该安全防护结构的保护功能具有可恢复性，不占用电池内部空间，不增加极耳焊接点，安全防护结构核心部位不受电解液侵蚀，操作简单。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1示出了本实用新型的一种锂电池安全防护结构的结构示意图；

图2示出了本实用新型的一种锂电池安全防护结构的侧视图；

附图标记说明：