本實用新型涉及一種鋰電池,尤其是一種多重保護功能的鋰電池。
背景技術:
爆炸類型分析電池芯爆炸的類形可歸納為外部短路、內(nèi)部短路、及過充三種。當電池內(nèi)部溫度高到135℃左右時,質(zhì)量好的隔膜紙,會將細孔關閉,電化學反應近乎終止,溫度慢慢下降,進而避免了爆炸發(fā)生。但是,細孔關閉率太差,或是細孔根本不會關閉的隔膜紙,會讓電池溫度繼續(xù)升高,更多的電解液汽化,最后將電池外殼撐破,甚至將電池溫度提高到使材 料燃燒并爆炸。
綜合以上爆炸的類型,很多鋰電池制造廠商將防爆重點放在過充的防止、外部短路的防止、及提升電芯安全性三方面。因此,對鋰離子電池的保護,至少要包含:充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般鋰電池組內(nèi),除了鋰電池芯外,都會有一片保護板,這片保護板主要就是提供這三項保護。但是,保護板的這三項保護顯然是不夠的。
盡管,鋰電池本身雖然有安全控制措施,但是因為某些原因造成控制失靈,缺少安全閥或者氣體來不及通過安全閥釋放,電池內(nèi)壓便會急劇上升而引起爆炸。全球鋰電池爆炸事件還是頻傳,因此鋰電池的安全問題仍然存在安全隱患,需要有更多的保護措施提前其安全指數(shù)。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型提供一種多重防護功能的鋰電池,該多重防護功能的鋰電池對于提升鋰電池的安全性具有明顯作用。
一種多重防護功能的鋰電池,包括由正極極耳、負極極耳和隔膜組成的鋰電池、阻燃微膠囊、填充物和保護殼,所述的鋰電池表面是波狀結構,所述的正、負極極耳設于鋰電池的同一側,并伸出保護殼;所述的正、負極極耳上均固定有圓環(huán)狀的電流保險絲和圓環(huán)狀的電壓保險絲,所述的保險絲均設于鋰電池和保護殼之間;所述的隔膜依次由表面層、聚乙烯高分子膜、聚丙烯高分子膜、聚酰亞胺高分子膜和表面層組成,且高分子膜上都均勻的設有一致的微孔結構;所述的表面層是由波狀結構的親電解液材料膜、陶瓷材料和波狀結構的散熱材料膜依次交替組成;所述的阻燃微膠囊和填充物設于鋰電池和保護殼之間。
進一步地,所述的微孔結構是0.15—0.39μm納米級微孔。
進一步地,所述的親電解液材料膜可以是聚氯乙烯高分子膜或聚氧乙烯高分子膜或聚氯乙烯高分子膜和聚氧乙烯高分子膜的復合膜。
進一步地,所述的電壓保險絲的電壓是4.35—4.65V。
進一步地,所述的阻燃微膠囊可以是充滿二氧化碳的容積體。
進一步地,所述填充物可以是聚四氟乙烯高分子或聚六氟丙烯高分子材料。
進一步地,所述的保護殼可以是尼龍或芳香族聚酰胺類纖維或超高分子量聚乙烯纖等材料。
本實用新型提供一種多重防護功能的鋰電池,包括鋰電池、阻燃微膠囊、填充物和保護外殼,鋰電池的外殼是波狀結構,可以增加鋰電池的散熱面積;鋰電池的正、負極極耳上均設有電流保險絲和電壓保險絲,當鋰電池發(fā)生故障導致電池電流或電壓升高時,電流保險絲或電壓保險絲將會熔斷,從而達到保護鋰電池的目的;當電池發(fā)生爆炸時,阻燃微膠囊釋放的阻燃物質(zhì)可以起到阻燃的作用;填充物是聚四氟乙烯高分子或聚六氟丙烯高分子材料,有利于電池散熱;鋰電池的保護外殼是用特殊材料組成,對于防爆具有良好的作用。本實用新型的自帶保護功能的鋰電池對于提高鋰電池的安全指數(shù)具有明顯效果。
附圖說明
下面結合附圖對本實用新型多種防護功能的鋰電池作進一步說明:
圖1是多種防護功能的鋰電池的結構示意圖;
圖2是陶瓷抗收縮鋰電池隔膜的結構示意圖;
圖3是陶瓷抗收縮鋰電池隔膜的示意圖。
圖中:1、保護殼;2、鋰電池;3、正極極耳;4、負極極耳;5、電流保險絲;6、電壓保險絲;7、阻燃微膠囊;8、散熱材料;9、填充物;10、隔膜;11、聚乙烯高分子膜;12、聚丙烯高分子膜;13、聚酰亞胺高分子膜;14、微孔;15、親電解液材料膜;16、散熱材料膜;17、陶瓷材料;18、表面層。
具體實施方式
實施例1
一種多重防護功能的鋰電池,包括由正極極耳(3)、負極極耳(4)和隔膜(10)組成的鋰電池(2)、阻燃微膠囊(7)、填充物(9)和保護殼(1),正極極耳(3)和負極極耳(4)設于鋰電池(2)的同一側,并伸出保護殼(1);正極極耳(3)和負極極耳(4)上均設有圓環(huán)狀的電流保險絲(5)和圓環(huán)狀的電壓保險絲(6),保險絲分別設于鋰電池(2)和保護殼(1)之間,電壓保險絲(6)的電壓是4.35—4.65V;隔膜(10)依次由表面層(18)、聚乙烯高分子膜(11)、聚丙烯高分子膜(12)、聚酰亞胺高分子膜(13)和表面層(18)組成,聚乙烯高分子膜(11)、聚丙烯高分子膜(12)和聚酰亞胺高分子膜(13)上都均勻的設有一致的微孔(14)結構,微孔(14)結構是0.15—0.39μm納米級微孔;表面層(18)是由親電解液材料膜(15)、陶瓷材料(17)、散熱材料膜(16)依次交替組成,親電解液材料膜(15)和散熱材料膜(16)是波狀結構,陶瓷材料(17)是平面結構;鋰電池(2)外殼是波狀外殼;阻燃微膠囊(7)和填充物(9)位于設于鋰電池(2)和保護殼(1)之間;阻燃微膠囊(7)可以是充滿二氧化碳的容積體,填充物(9)具有散熱作用的散熱材料。
實施例2
一種多重防護功能的鋰電池,包括由正極極耳(3)、負極極耳(4)和隔膜(10)組成的鋰電池(2)、阻燃微膠囊(7)、填充物(9)和保護殼(1),正極極耳(3)和負極極耳(4)設于鋰電池(2)的同一側,并伸出保護殼(1);正極極耳(3)和負極極耳(4)上均設有圓環(huán)狀的電流保險絲(5)和圓環(huán)狀的電壓保險絲(6),保險絲分別設于鋰電池(2)和保護殼(1)之間,電壓保險絲(6)的電壓是4.35—4.65V;隔膜(10)依次由表面層(18)、聚乙烯高分子膜(11)、聚丙烯高分子膜(12)、聚酰亞胺高分子膜(13)和表面層(18)組成,聚乙烯高分子膜(11)、聚丙烯高分子膜(12)和聚酰亞胺高分子膜(13)上都均勻的設有一致的微孔(14)結構,微孔(14)結構是0.15—0.39μm納米級微孔;表面層(18)是由親電解液材料膜(15)、陶瓷材料(17)、散熱材料膜(16)依次交替組成,親電解液材料膜(15)和散熱材料膜(16)是波狀結構,親電解液材料膜(15)可以是聚氯乙烯高分子膜或聚氧乙烯高分子膜或聚氯乙烯高分子膜和聚氧乙烯高分子膜的復合膜,陶瓷材料(17)是平面結構;鋰電池(2)外殼是波狀外殼;阻燃微膠囊(7)和填充物(9)位于設于鋰電池(2)和保護外殼(1)之間;阻燃微膠囊(7)可以是充滿二氧化碳的容積體,填充物(9)具有散熱作用的散熱材料。
實施例3
一種多重防護功能的鋰電池,包括由正極極耳(3)、負極極耳(4)和隔膜(10)組成的鋰電池(2)、阻燃微膠囊(7)、填充物(9)和保護殼(1),正極極耳(3)和負極極耳(4)設于鋰電池(2)的同一側,并伸出保護殼(1);正極極耳(3)和負極極耳(4)上均設有圓環(huán)狀的電流保險絲(5)和圓環(huán)狀的電壓保險絲(6),保險絲分別設于鋰電池(2)和保護殼(1)之間,電壓保險絲(6)的電壓是4.35—4.65V;隔膜(10)依次由表面層(18)、聚乙烯高分子膜(11)、聚丙烯高分子膜(12)、聚酰亞胺高分子膜(13)和表面層(18)組成,聚乙烯高分子膜(11)、聚丙烯高分子膜(12)和聚酰亞胺高分子膜(13)上都均勻的設有一致的微孔(14)結構,微孔(14)結構是0.15—0.39μm納米級微孔;表面層(18)是由親電解液材料膜(15)、陶瓷材料(17)、散熱材料膜(16)依次交替組成,親電解液材料膜(15)和散熱材料膜(16)是波狀結構,親電解液材料膜(15)可以是聚氯乙烯高分子膜或聚氧乙烯高分子膜或聚氯乙烯高分子膜和聚氧乙烯高分子膜的復合膜,陶瓷材料(17)是平面結構;鋰電池(2)外殼是波狀外殼;阻燃微膠囊(7)和填充物(9)位于設于鋰電池(2)和保護殼(1)之間,填充物(9)可以是聚四氟乙烯高分子或聚六氟丙烯高分子材料;阻燃微膠囊(7)可以是充滿二氧化碳的容積體,填充物(9)具有散熱作用的散熱材料。
實施例4
一種多重防護功能的鋰電池,包括由正極極耳(3)、負極極耳(4)和隔膜(10)組成的鋰電池(2)、阻燃微膠囊(7)、填充物(9)和保護殼(1),正極極耳(3)和負極極耳(4)設于鋰電池(2)的同一側,并伸出保護殼(1);正極極耳(3)和負極極耳(4)上均設有圓環(huán)狀的電流保險絲(5)和圓環(huán)狀的電壓保險絲(6),保險絲分別設于鋰電池(2)和保護殼(1)之間,電壓保險絲(6)的電壓是4.35—4.65V;隔膜(10)依次由表面層(18)、聚乙烯高分子膜(11)、聚丙烯高分子膜(12)、聚酰亞胺高分子膜(13)和表面層(18)組成,聚乙烯高分子膜(11)、聚丙烯高分子膜(12)和聚酰亞胺高分子膜(13)上都均勻的設有一致的微孔(14)結構,微孔(14)結構是0.15—0.39μm納米級微孔;表面層(18)是由親電解液材料膜(15)、陶瓷材料(17)、散熱材料膜(16)依次交替組成,親電解液材料膜(15)和散熱材料膜(16)是波狀結構,親電解液材料膜(15)可以是聚氯乙烯高分子膜或聚氧乙烯高分子膜或聚氯乙烯高分子膜和聚氧乙烯高分子膜的復合膜,陶瓷材料(17)是平面結構;鋰電池(2)殼是波狀外殼;阻燃微膠囊(7)和填充物(9)位于設于鋰電池(2)和保護殼(1)之間,填充物(9)可以是聚四氟乙烯高分子或聚六氟丙烯高分子材料;阻燃微膠囊(7)是可以充滿二氧化碳的容積體,填充物(9)具有散熱作用的散熱材料。保護殼(1)是可以是尼龍或芳香族聚酰胺類纖維或超高分子量聚乙烯纖等材料。