[实用新型]一种内置保护装置式锂电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别涉及一种在短路情况下，可通过内置保护装置实现自我保护的锂电池。

背景技术

最近几年，随着安全事故的频繁发生，政府部门不断加大对安全生产的监督力度。在电池制造领域，尤其针对应用在安全隐患相对较大领域的电池，如应用在燃气、煤矿等生产设备上的电池，国家政策强制要求电池质量必须达到相应的防爆认证标准。

目前，本领域技术人员常采用外置的保护装置对电池进行防爆处理。例如，在电池外设置有保险丝，保险丝连接于电极端与极组间，当电池在使用过程中，若出现正、负极短路的现象，流过保险丝的瞬间电流突然增大，使保险丝立即熔断，从而有效阻止爆炸、漏液、火灾等险情的产生。

再例如，在电池外壳上设置泄压阀，专利号为ZL20092020173.3的中国专利披露了一种锂离子电池用泄压阀，该专利文件自称通过调节阀盖卡槽和阀体卡槽的轴向相对位置可改变弹簧的形变量，设定和控制阀芯开启和关闭的动作压力，当电池内部气压达到动作压力时，阀芯自动打开，缓解气压，避免锂离子电池的壳体爆裂。

但是，上述几种外置保险装置的技术方案均存在不足。首先，在某些特殊应用环境或者测试场合，不允许电池外接保护装置，也不允许电池发生泄漏，这将限制了外置保护装置锂电池的应用范围；其次，在未组装外部保险装置前，单体电芯存储、使用的安全性得不到保证；再者，将保险装置外置容易使裸露的保护装置在搬运或存储的过程中受损，从而丧失保护功能。

专利号为ZL200420073120.6的中国专利披露了一种内置保险装置式的电池，该专利中保险丝竖直设置在电池顶盖与极组之间，保险装置呈弧形以竖直方向安装，电池在经受短路时，保险丝熔断切断电路保护以电池不出现安全问题。

但是，上述专利披露的内置保险装置，在电池经受高强度的震动或机械冲击时，由于极组在电池中未能固定，保险丝会受到极组的作用而受力，从而降低保险丝连接的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单的内置保护装置式锂电池，提高锂电池的在短路异常情况发生时的保护能力，以及提高锂电池在高机械冲击环境中的抗振能力。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种内置保护装置式锂电池，包括电池盖板、电池壳体以及位于电池壳体内部的卷芯，所述卷芯由负极片、隔膜以及正极片叠放卷绕而成，所述电池盖板至卷芯之间还依次紧贴设置有固定环、绝缘盖片以及绝缘垫片，所述绝缘垫片紧压卷芯，所述固定环焊接于电池壳体内壁上；

所述锂电池还包括第一负极集流体、第二负极集流体以及连接于第一负极集流体、第二负极集流体之间的保险丝，所述第一负极集流体一端位于绝缘垫片上，另一端延伸至电池壳体开口处并被电池盖板紧压至电池壳体内壁上，所述第二负极集流体一端位于绝缘垫片上，另一端向电池壳体底部延伸并与负极片焊接。

上述方案的创新点主要包括三个：

首先，发明人将保护装置内置，避免外置带来的应用范围受限、单体电芯存储、使用的安全性得不到保证以及保护装置在搬运或存储的过程中受损的不足；

其次，发明人通过增设固定环、绝缘盖片、绝缘垫片，以及将绝缘垫片紧压卷芯，将固定环焊接于电池壳体内壁上，限制卷芯在垂直方向的位移，从而提高电池的抗振能力；

再者，发明人通过简单的结构设计（设置第一负极集流体、第二负极集流体以及连接于第一负极集流体、第二负极集流体之间的保险丝，以及将第一负极集流体的一端延伸至电池壳体开口处并被电池盖板紧压至电池壳体内壁上、将第二负极集流体的一端向电池壳体延伸并与负极片焊接）实现对锂电池在短路异常情况发生时的保护。

作为改进技术方案，为了使第一负极集流体、第二负极集流体易于固定，所述第一负极集流体折弯成L状，立于绝缘垫片的上表面，所述第二负极集流体折弯卡扣在绝缘垫片边缘，所述第一负极集流体、第二负极集流体以及保险丝均被绝缘盖片紧压固定于绝缘垫片上。

为了提高固定环的固定效果，进一步提升电池的抗振能力，作为进一步改进技术方案，所述固定环包括一中间设有通孔的金属片，以及连接于金属片周围的若干个引脚，所述引脚均匀设置在金属片周围，并依次被焊接于电池壳体内壁上。

作为优选连接方式，所述保险丝分别与第一负极集流体、第二负极集流体焊接。

作为优选材质，所述第一负极集流体和第二负极集流体为纯镍带或不锈钢带。