[发明专利]一种带双重内短路极带熔断保护的圆柱锂离子电池

说明书

本发明涉及一种带双重内短路极带熔断保护的圆柱锂离子电池,包括电池壳体，所述电池壳体的上下两端各安装有一个盖板，其中一个盖板通过一体式结构连接方式与电池壳体相连，另一个盖板采用分体式结构连接方式与电池壳体相连，与电池壳体采用分体式结构连接方式的盖板包括盖板主体、不锈钢垫片、焊接平台、第一短接元件、第二短接元件、PFA绝缘片、刻痕、导流引带、限流元件与极柱。本发明可以实现对锂离子电池双重内短路极带熔断保护的功能，本发明锂离子电池的安全保护由第一短路保护回路和第二短路保护回路构成，此两个短路保护回路的熔断可协同工作，安全性能极高。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体的说是一种带双重内短路极带熔断保护的圆柱锂离子电池。

背景技术

随着世界能源告急，锂离子电池以其能量密度大，循环使用寿命时间长等优势，被越来越多的技术领域所关注，特别是现如今被电动汽车行业所广泛应用。锂离子电池应用在电动汽车上，其安全性和可靠性是大家所极度关注的技术要点。锂离子电池在受到短路、高热、过充等外界不良因素影响下，电池内部极易产生高压气体，引起电池壳体形变甚至爆炸，同时，外部受力挤压也会导致锂离子内部损坏，产生严重安全事故，虽然目前在现有技术中，锂离子电池盖板在受到短路、高热、过充等外界不良因素影响下，也有一些能具有保护功能的锂电池盖板技术，但是并不能有效的对电池在上述不良使用条件下进行保护，从而导致电池爆炸、起火，同时与其串并连共同工作的锂离子电池也会连锁反应，引起更严重的安全事故。

鉴于此，本发明设计了一种带双重内短路极带熔断保护的圆柱锂离子电池，来解决上述问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种带双重内短路极带熔断保护的圆柱锂离子电池，可以解决目前锂离子电池技术在高热、过充等外界异常条件下只有一重短路保护容易导致电池失控引起爆炸或者安全事故的技术难题，本发明可以实现对锂离子电池双重内短路极带熔断保护的功能，本发明锂离子电池的安全保护由第一短路保护回路和第二短路保护回路构成，其中第一短路保护回路的熔断针对圆柱锂离子动力电池内压增加设计，第二短路保护回路的熔断针对圆柱锂离子动力电池温度增加设计，此两个短路保护回路的熔断可协同工作，安全性能极高。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种带双重内短路极带熔断保护的圆柱锂离子电池,包括电池壳体，所述电池壳体的上下两端各安装有一个盖板，其中一个盖板通过一体式结构连接方式与电池壳体相连，另一个盖板采用分体式结构连接方式与电池壳体相连，与电池壳体采用分体式结构连接方式的盖板包括盖板主体、不锈钢垫片、焊接平台、第一短接元件、第二短接元件、PFA绝缘片、刻痕、导流引带、限流元件与极柱，所述极柱上端外壁通过铆接方式安装有不锈钢垫片，极柱下端安装有焊接平台，焊接平台的外壁上安装有第一短接元件，极柱与焊接平台的连接部外壁上安装有外侧中部向内凹陷的PFA绝缘片，PFA绝缘片的凹陷处安装有盖板主体，且盖板主体通过PFA绝缘片与极柱之间通过铆接方式相连，PFA绝缘片上端紧贴在不锈钢垫片上，PFA绝缘片下端紧贴在焊接平台上，第一短接元件紧贴PFA绝缘片下端与焊接平台相连；所述盖板主体的上端安装有第二短接元件，第二短接元件靠近盖板主体的一端位于不锈钢垫片的正上方；所述盖板主体上设置有一圈刻痕；所述焊接平台的下端安装有导流引带，导流引带上安装有限流元件。

所述盖板主体与极柱分别为不同的电极极性，所述盖板主体、电池壳体及电池壳体下端一体连接的盖板为相同的电极极性，所述极柱和焊接平台为相同的电极极性。

所述刻痕为盖板主体中厚度最薄弱区域，刻痕的厚度为盖板主体厚度的1/4~3/4。

所述第一短接元件的材质为铜、铝、镍、镍基合金、不锈钢、铝合金中一种或者几种组合。

所述第二短接元件的材质为受热能弯曲变形的材料；所述受热能弯曲变形的材料可为双金属片或者记忆合金。

所述第一短接元件与盖板主体之间、第二短接元件与不锈钢垫片之间的垂直距离均为形变距离，形变距离的范围为1~5mm。