[实用新型]一种方形锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种方形锂离子电池。

背景技术

在加快转变经济发展方式，调整优化经济结构的经济发展大背景下，战略性新兴产业正日益成为我国未来经济发展的动力，锂离子电池行业作为节能环保和循环利用的核心环节是当今绿色低碳社会所提倡的主题。科技部部长万钢给出了中国新能源汽车的发展目标：到2012年，国内新生产的汽车中10％将是节能与新能源汽车。因此，2012年我国新能源汽车将达到年产140万辆的规模。如果每辆汽车用动力电池按5万元人民币计算，这会是一个700亿规模的市场。锂离子电池以其高电压、高容量、循环寿命长、安全性能好等显著的优点，成为近年来高能电池研究领域的热点方向之一。

自从1990年索尼公司将锂离子电池商业化以来，经过20多年的发展它的缺点正被逐步克服，性能在不断提升应用领域也越来越广阔。目前，在锂离子电池电极材料的研究领域，其研究方向一是改善现有电极材料的电化学性能，以使电池的容量逼近其理论值，并获得更好的循环性能；二是研究开发新型电极材料以替代现有的电极材料，并使它获得商业化的应用，在相关技术障碍得到克服之后，锂离子电池必将获得性能上的更大突破应用领域也会更广阔。

锂离子电池按照形状可以分为圆柱形电池、方形电池和扣式电池三大类型：

(1)圆柱形锂离子电池：内部为卷绕式极群，塑料密封胶卷，以机械的方法进行卷边压缩来密封壳盖。电池壳盖是一个具有多重保护功能的组件，包括有过充电的保护设置和安全阀，其中安全阀主要是在内电压过高时而达到自动破裂而起到保护的作用；

(2)方形裡离子电池：此科电池主要是应用在小型和薄型的用电装置中，多以手机类的用电器为代表。与圆柱形裡离子电池相同的是，盖子上设有安全阀和卷绕式极群，不同的是此电池实现了正极与壳体之间的绝缘，此种电池的正极柱采用是金属-陶瓷或者金属材料-玻璃。

方形锂离子电池与圆柱形锂离子电池在生产的工艺流程上都是相同的，不同的只是两种电池的封口方式：圆柱形锂离子电池采用的是传统的卷边式的压缩式密封，而方形锂离子电池采用的则是激光式的焊接方法；

(3)扣式锂离子电池：组成上和圆柱形锂离子电池相似，主要的构件也是正极、负极隔膜、盖板、电解质和密封圈。

在现有技术中，在安全结构的设计上，常规的方形锂离子电池安全问题比较突出，必须采用更有效、更迅速的放气方式，才能确保电池工作的安全性。而且，要能保证在电池遇到偶然事件，或者遇有紧急不安全因素时，能够有效地释放电池内部压力及热量，从而保证电池的安全，避免出现意外事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种体积小、容量大、安全性高、循环寿命长的方形锂离子电池。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种方形锂离子电池，其包括重叠设置的正极和负极，正极和负极间夹有隔膜，电池首尾两端焊接固定绝缘板，集流体与正极形成一体，负极终端与负极形成一体，正极或负极通过集流体或负极终端与电池外壳形成导电连接，所述隔膜内部包括电解液，所述隔膜为聚丙烯/纤维素/聚乙烯层状复合膜，其特征在于：所述正极和负极分别重叠4层，集流体和负极终端一侧设置有防爆安全装置，防爆安全装置通过密封板与电池壳体密封连接，防爆安全装置包括其上设置有排气孔的端盖和PTC元件，所述排气孔的数量为3-5个。

在本实用新型提供的另一种锂离子电池中，所述正极包括金属箔或金属网，其上涂有正极活性物质，所述正极活性物质包括钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂，或者采用过渡金属代替上述复合氧化物中的一部份，所述过渡金属包括二氧化锰、五氧化二矾或硫化铁。

在本实用新型提供的另一种锂离子电池中，负极包括金属箔或金属网，其上涂有负极活性物质，所述负极活性物质包括炭基材料、石墨、中间相炭微球、锂合金及低电位的嵌锂化合物。

在本实用新型提供的另一种锂离子电池中，所述端盖的形状为椭圆形或方形，所述排气孔的形状为椭圆形，其焦距为200-300μm。

本实用新型的防爆破裂装置工作原理在于当电池遇非正常因素而造成温度异常升高时，PTC元件的电阻急剧增大，阻断电流通过，同时排气孔排出残余气体。

本实用新型的技术效果在于：采用了PTC元件与排气孔共同构成的防爆破裂装置，这种防爆破裂装置可以保证在电池遇到偶然事件后有防止爆炸的措施。当电池遇有紧急不安全因素时，释放内压及热量，从而保证了电池的安全，避免发生意外事故。

附图说明