[发明专利]一种锂电池

说明书

一种锂电池，包括电芯和外壳，电芯设置在外壳内，电芯包括正极片、负极片及隔膜，其特征在于所述正极片或/和负极片与隔膜之间设置有压力传感器。监测压力变化的压力传感器多种多样，然而用于电池内部压力检测的传感器需要更微小的尺寸，在传送高保真度压力测量时，压力传感器与电池内极片紧密贴合，并不影响电池内的电化学反应过程。

(一)技术领域

本发明涉及一种锂电池，特别涉及一种内置压力传感器的锂电池。

(二)背景技术

锂电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上(如移动电话、数码摄像机和手提电脑)得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的性能要求越来越高。锂电池的内部结构是由正负电极片和隔膜组成，电池在使用过程中会产生大量的热量，影响其电池的循环寿命和安全，尤其是对大容量电池的影响较大，电池内部产生大量热量后会导致整个电池膨胀产生形变，电池的侧壁将会受到形变压力。在现有技术中压力传感器可以直接测量待测点受到的压力大小，在电池中压力值能间接反应电池内部热量产生情况。电芯和外壳之间设置传感器来监测电池侧壁因温度的变化发生形变受到的压力，然而这与电芯的发热源的变化真实情况会存在一些滞后。因此，研究一种新型的内置传感器的锂电池已为急需。

(三)发明内容

本发明针对上述现有技术的不足而提供一种能实现电池内部压力监测的锂电池。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：一种锂电池，包括电芯和外壳，电芯设置在外壳内，电芯包括正极片、负极片及隔膜，其特征在于所述正极片或负极片与隔膜之间设置有压力传感器。监测压力变化的压力传感器多种多样，然而用于电池内部压力检测的传感器需要更微小的尺寸，在传送高保真度压力测量值时，压力传感器与电池内极片紧密贴合，并不影响电池内的电化学反应过程。

此外，本发明还具有如下优点及有益效果：

1、能实时监测电芯内部的形变，及时反映电池的工作发热膨胀情况，提升电池使用的安全性并及时作出电池热失控事件的应对措施。

2.实现了对锂电池组的安全管理，增长了电池寿命。提供了安全管理策略和均衡管理，使电池保持较好的一致性，可有效提高电池的寿命。

本发明的特征在于所述压力传感器设置在正极片与隔膜之间。这样，可以直接检测到电池内部因温度过高发生热膨胀时正极片受到的压力值。

本发明的特征还在于所述压力传感器设置在负极片与隔膜之间。这样，可以直接检测到电池内部因温度过高发生热膨胀时负极片受到的压力值。

本发明的特征还在于压力传感器的连接外线末端设置有接头。这样，方便与电池内各部件连接，当检测到的压力值超过阈值时，外部分析模块将会对电池充放电过程采取措施。

本发明的特征还在于压力传感器固定在正极片或负极片上。这样，不会让压力传感器发生位移，能有效的控制所需测量点的压力。

本发明的特征还在于所述压力传感器贯通正极片或负极片的两端。这样，压力传感器能接触到极片边缘至中心区域，就可以检测到整个极片的平均圧力。

本发明的特征还在于所述压力传感器设置在正极片或负极片中心区域。极片中心区域一般是电池最易发热的部位，因此，将压力传感器设置在极片中心区域，可以将电池的压力变化，传递给控制中心，当压力达到阈值时，通过系统对电池采用相应的控制。

本发明的特征还在于正极片涂布层的材料为磷酸铁锂、钴酸锂或三元材料。

本发明的特征还在于负极片涂布层的材料为石墨材料。

(四)附图说明

图1是本发明实施例1的示意图。

图2是压力传感器的结构示意图。