鋰離子電池安全結構的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及儲能器件領域,尤其設及一種裡離子電池安全結構。
【背景技術】
[0002] 裡離子電池具有能量密度高、循環壽命長、環境友好及可再生產等諸多優點,已被 廣泛應用于各類消費電子產品中。但W過充(Overcharge)為代表的安全性能仍然是裡離 子電池面臨的重大挑戰。目前改善裡離子電池過充安全性能主要包括化學改善和物理改 善,前者主要從化學體系出發,如采用結構穩定性更高,釋熱釋氧更少的陰極材料,在電解 液中加入抗過充添加劑等,在隔離膜上處理抗氧化陶瓷等,后者主要是通過焊接溫度保險 絲帥erma^^tO化TC0)作為安全保護裝置,當熱量達到一定值后切斷電路,保護電池的 安全性。
[0003] 相關技術中溫度保險絲的工作原理如下:溫度保險絲可W將電池表面(一般是電 池的頂封區域)的熱量充分的傳遞給內部的熱敏電阻,當裡離子電池由于過充等原因而溫 度過高時,熱敏電阻的阻值便會急劇增加,進而達到切斷電流的作用。
[0004] 然而,電池的熱量來源于內部,而相關技術中的溫度保險絲只能獲取電池表面的 熱量。相比內部熱量,其已經被大幅削減,因此往往造成溫度保險絲不能在電池內部溫度過 高時及時發揮作用,無法有效避免電池過熱損壞的問題。 【實用新型內容】 陽〇化]本實用新型提供了一種裡離子電池安全結構,能夠有效防止電池過熱損壞。
[0006] 本實用新型提供了一種裡離子電池安全結構,包括極耳、導熱部W及溫度保險絲, 所述溫度保險絲包括輸入端、輸出端、盛放有熱敏電阻的熱敏電阻元件W及熱量接收部,所 述輸入端W及所述輸出端均與所述熱敏電阻元件相連,且與盛放在所述熱敏電阻元件內部 的熱敏電阻組成串聯電路,所述熱量接收部設置在所述熱敏電阻元件上,且能夠將所述熱 敏電阻元件外部的熱量傳遞至熱敏電阻,所述導熱部與所述熱量接收部連接,并能夠由裡 離子電池的內部吸收熱量,并傳遞至所述熱量接收部,所述極耳的一端伸入到所述裡離子 電池的內部,另一端與所述輸入端連接。
[0007] 優選地,所述導熱部與所述極耳連接,且由所述極耳獲取裡離子電池內部的熱量。
[0008] 優選地,所述導熱部為絕緣導熱材料或通過絕緣導熱膠與所述極耳連接的金屬材 料。
[0009] 優選地,所述導熱部與所述極耳層疊設置,
[0010] 所述溫度保險絲還包括導熱片,所述導熱部通過所述導熱片與所述熱量接收部連 接。
[0011] 優選地,所述導熱片為金屬導熱片、合金導熱片、導熱膏片、導熱膠片或者導熱雙 面膠片,且導熱系數大于85W/mK。
[0012] 優選地,所述導熱部與所述極耳的側部連接,且沿垂直于所述極耳長度方向遠離 所述極耳,所述導熱部與所述熱量接收部直接相連。
[0013] 優選地,所述導熱部與所述熱量接收部通過絕緣導熱膠帶或導熱膠水連接。
[0014] 優選地,所述熱量接收部凸出其所在的所述熱敏電阻元件的側面。
[0015] 優選地,所述熱量接收部凸出其所在的所述熱敏電阻元件的側面0. 1-0. 5mm。
[0016] 優選地,所述熱敏電阻元件設置有所述熱量接收部的一側固定在裡離子電池的頂 封區域。
[0017] 本實用新型提供的技術方案可W達到W下有益效果:
[0018] 本實用新型所提供的裡離子電池安全結構能夠通過導熱部直接將裡離子電池內 部的熱量傳遞至溫度保險絲,避免了在裡離子電池表面獲取熱量的方式所存在的熱量大幅 削減的問題,使得溫度保險絲能夠在電池內部溫度過高時及時發揮作用,有效避免了因過 充等導致裡離子電池過熱損壞的問題。
[0019] 應當理解的是,W上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性的,并不能限制本 實用新型。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本實用新型實施例所提供的導熱部與極耳側部連接的結構示意圖;
[0021] 圖2為圖1所示結構與未帶導熱片的溫度保險絲組成的裡離子電池安全結構的結 構示意圖;
[0022] 圖3為本實用新型實施例所提供的導熱部與極耳層疊設置的結構示意圖;
[0023]圖4為本實用新型實施例所提供的帶有導熱片的溫度保險絲的結構示意圖;
[0024] 圖5為圖3與圖4所示結構組成的裡離子電池安全結構的結構示意圖;
[00巧]圖6為實驗例1與對比例所提供的裡離子電池安全結構的溫度與電流隨時間變化 曲線圖。 陽0%] 附圖標記:
[0027] 10-極耳; 陽02引 20-導熱部;
[0029] 30-溫度保險絲;
[0030] 300-輸入端;302-輸出端;304-熱敏電阻元件;306-熱量接收部;308-導熱片。
[0031] 此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分,示出了符合本實用新型的 實施例,并與說明書一起用于解釋本實用新型的原理。
【具體實施方式】
[0032] 下面通過具體的實施例并結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。文中所述 "前"、"后"、"左"、"右"、"上"、"下"均W附圖中的裡離子電池安全結構的放置狀態為參照。
[0033] 如圖1至5所示,本實用新型實施例提供了一種裡離子電池安全結構,包括極耳 10、導熱部20W及溫度保險絲30。溫度保險絲30包括輸入端300、輸出端302、盛放有熱敏 電阻的熱敏電阻元件304W及熱量接收部306,輸入端300W及輸出端302分別設置在熱敏 電阻元件304的兩端,且與盛放在熱敏電阻元件304內部的熱敏電阻組成串聯電路。熱量 接收部306設置在熱敏電阻元件304上,其作用是能夠將熱敏電阻元件304外部的熱量傳 遞至熱敏電阻。
[0034] 導熱部20作為傳遞熱量的主要結構,能夠直接獲取裡離子電池內部的熱量,而不 是由裡離子電池的表面獲取,導熱部20還需要與熱量接收部306連接。相較于熱量由裡離 子電池的內部傳遞至表面的過程,導熱部20具備更大的導熱系數,運樣便能夠將由裡離子 電池內部所獲取的熱量在損失較小的情況下傳遞至熱量接收部306上。
[00對極耳10則作為主要的導電部件,其一端伸入到裡離子電池的內部,另一端與輸入 端300連接。
[0036] 運樣,本實施例所提供的裡離子電池安全結構可W分別構成兩套傳導線路。其中, 導熱部20、熱量接收部306W及熱敏電阻元件304共同構成導熱線路,使熱量經由裡離子 電池的內部傳遞至熱敏電阻元件304。而極耳10、輸入端300、熱敏電阻元件304W及輸出 端302則共同構成導電線路,使裡離子電池能夠經由該導電線路進行電流的傳遞。當裡離 子電池內部的熱量增加時,熱量可WW較小的損失傳遞至熱敏電阻元件304內部的熱敏電 阻上,使熱敏電阻的阻值升高,進而使導電線路中斷。運種方式使得溫度保險絲能夠在電池 內部溫度過高時及時發揮作用,有效避免了裡離子電池因過充等原因過熱,進而冒煙、起火 和燃燒而損壞的問題。
[0037] 本實施例中通過導熱部20直接獲取裡離子電池內部熱量的方式雖然能夠使溫度 保險絲更為及時的發揮作用,但如果在現有裡離子電池結構的基礎上直接增加一個伸入到 裡離子電池內部的結構,卻會造成電池能量密度的降低。
[0038] 考慮到相關技術中的極耳10 -般均采用金屬材料,運些材料本身就已經具備了 較好的導熱性能,因此完全可W起到將裡離子電池內部的熱量在低損耗的情況下傳遞至裡 離子電池外部的要求。在運種情況下,本實施例中的導熱部20可W直接與極耳10連接,由 極耳10獲取裡離子電池內部的熱量。為了防止電流經由導熱部20進行傳輸,導熱部20最 好為絕緣導熱材料,或者采用金屬材料,但通過絕緣導熱膠與極耳10連接。
[0039] 導熱部20與極耳10可W有多種連接方式,例如將導熱部20與極耳10的側部連 接,同時將導熱部20沿垂直于極耳10長度方向向遠離極耳10的一側延伸(參見圖1),直 至導熱部20遠離極耳10的一端處于熱