[实用新型]一种内置力敏电阻的锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种内置力敏电阻的锂离子电池。

背景技术

在电池充放电过程中，充电态的正极锂过渡金属氧化物处于脱锂状态极不稳定，高温下容易分解产生氧气，导致内部压力升高、电池鼓胀，最终电池容量衰减、内部结构失效。

电池内部是热力学与动力学作用过程，由于温度骤升所引发的热失控具有瞬时不可控性，且其各部位温度差异较大。据经验，因高温膨胀所导致极片之间的相互挤压力在其内部比较明显，且片状结构也更能均匀有效反应电池内部作用力的变化。当电池内部膨胀压力过大时，及时切断外部电流就能降低发生热失控的可能，提升电池的安全性能。

力敏电阻就是随所感知的压力而转化为电阻值的变化，由应变敏感元件、基片和覆盖层、引脚三部分组成。由于覆盖层和焊接处CPP（流延聚丙烯薄膜）的包覆，理论上讲具有对电解液抗腐蚀性，可以在电解液环境下长时间工作而不失效。

目前，电阻式压力传感器在锂离子电池尚未得到广泛使用。不同于一般将功能组件置于单体电池外，在不损电池性能发挥前提下，内置功能元器件对单体电池的异常情况或安全隐患可以从根本上加以控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种内置力敏电阻的锂离子电池，采用内置膜片式力敏电阻，在电池正极极耳与正极集流体之间焊接膜片式力敏电阻，这样一旦电池内部产气膨胀压力过大，便可立即形成断路以保护电池不至热失控。并且将膜片式力敏电阻置于软包装电池腔体之中，能灵敏有效的对电池内部渐变压力做出反应，以防止电池内部压力过大而导致结构失效。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种内置力敏电阻的锂离子电池，由封装铝塑膜和电芯极组组成，所述锂离子电池中包括：正极铝极耳、膜片式力敏电阻及正极集流体，所述膜片式力敏电阻的一个引脚焊接至正极铝极耳，另一个引脚焊接至正极集流体，对于电池充放电循环或热滥用过程中内部因产气鼓胀而导致的压力上升起到防护作用。

所述膜片式力敏电阻与正极铝极耳和正极集流体分别焊接的位置，各自覆盖缠绕有流延CPP薄膜，以防止异金属间腐蚀、降低电池内部接触电阻。

所述膜片式力敏电阻上设有CPP覆盖层。

已焊接的所述膜片式力敏电阻置于软包装电池腔体之中，能灵敏有效的对电池内部渐变压力做出反应。

同所述膜片式力敏电阻相焊接的正极铝极耳与正极集流体之间通过流延CPP薄膜阻隔固定。

所述锂离子电池中还包括相焊接的负极镍极耳与负极集流体。

本实用新型取得了以下有益效果：

(1)采用内置膜片式力敏电阻，起到了硬壳锂离子电池防爆阀的作用，同时避免了硬壳锂离子电池中防爆阀的工艺难度和异种溶液对阀体的腐蚀，使软包装电池主动防护成为可能，有效提升了软包装电池的安全性；

(2)采用内置膜片式力敏电阻，提供了一种有效的防止热滥用失效的方法，相比于往常阻燃添加剂的使用对电池电性能的影响，并未对电池电性能产生影响。

附图说明

图1为本发明所述内置力敏电阻的锂离子电池结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的一种锂离子电池，由封装铝塑膜和电芯极组组成。其中，正电极是将正极材料涂敷于正极集流体4；在极组叠片时，用膜片式力敏电阻2作引流条，使其一个引脚21与正极铝极耳1焊接、另一个引脚22与正极集流体4焊接，对于电池充放电循环或热滥用过程中内部因产气鼓胀而导致的压力上升起到防护作用。

并且，通过流延CPP薄膜3固定电芯正极集流体4和正极铝极耳1，即，在膜片式力敏电阻2与正极铝极耳1、正极集流体4的焊接处覆盖流延CPP薄膜3，以阻止二者直接接触，防止异金属间腐蚀、降低电池内部接触电阻。同时，在膜片式力敏电阻2上还设置有CPP覆盖层23。已焊接的膜片式力敏电阻2在铝塑膜封装过程中置于软包装电池腔体之中，能灵敏有效的对电池内部渐变压力做出反应。

负极与后续装配同常规软包装锂离子电池制作工艺。即，负电极是将负极材料涂敷于负极集流体6，以负极镍极耳5与负极集流体6相焊接。

本实用新型通过力敏电阻控制软包装单体内部气压，该装置起到了硬壳锂离子电池防爆阀的作用，可对充放电循环或热滥用过程中电池内部因产气鼓胀而导致的压力上升起到防护作用，有效提高了软包装电池安全性能。

本实用新型的范围不受所述具体实施方案限制，所述实施方案只作为阐明本实用新型各方面的单个例子，本实用新型范围内还包括功能等同的结构。实际上，本领域技术人员参照上文的描述和附图可以容易地掌握对本实用新型的多种改进，所述改进也落入所附权利要求书的范围之内。