一種安全鋰電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種安全鋰電池，用于解決現(xiàn)有鋰電池由于正極耳長度方向上厚度相同，鋰電池外部發(fā)生短路時(shí)，極耳不能熔斷導(dǎo)致持續(xù)鋰電池短路而引發(fā)安全事故的問題。本實(shí)用新型的安全鋰電池，正極耳主體沿長度方向上劃分為上部極耳、中部極耳和下部極耳，所述中部極耳或者下部極耳的厚度比上部極耳的厚度小。本實(shí)用新型當(dāng)鋰電池外部短路時(shí)，正極耳可以自動熔斷，從而提高鋰電池的安全性能。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于鋰電池領(lǐng)域，具體涉及一種安全鋰電池，通過結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠提 高鋰電池安全性。 一種安全鋰電池

【背景技術(shù)】
[0002] 世界能源與環(huán)保形勢日趨緊張，電池作為動力能源越來越受到人們的青睞。鋰離 子電池由于其能量密度高，體積小，重量輕，環(huán)保無污染，無記憶效應(yīng)等顯著優(yōu)點(diǎn)逐步成為 能源領(lǐng)域的首選。目前正在推行的經(jīng)濟(jì)政策中，新能源汽車采用的能源供應(yīng)系統(tǒng)之一就是 鋰離子電池模塊，鋰離子電池的發(fā)展在能源領(lǐng)域的重要性越來越凸顯。
[0003] 例如申請?zhí)枮?01220089016. 0的實(shí)用新型專利公開了一種鋁塑復(fù)合膜包裝的鋰 電池的正極耳，其特征在于，其為金屬復(fù)合帶，金屬復(fù)合帶的裸露外層為鋁層，金屬復(fù)合帶 為鋁一銅一錯(cuò)三層復(fù)合帶，其中間夾層為銅層。
[0004] 申請?zhí)枮?01210062344. 6的發(fā)明專利公開了一種新型鋰電池的正極耳及其制造 工藝方法，該正極耳包括金屬復(fù)合帶，金屬復(fù)合帶本體包括兩端，兩端為一段鋁一銅一錯(cuò)三 層復(fù)合帶和另一段銅一錯(cuò)一銅一錯(cuò)一銅或者鎮(zhèn)一錯(cuò)一銅一錯(cuò)一鎮(zhèn)五層復(fù)合帶；所述金屬復(fù) 合帶本體的一段裸露外部的是鋁層，其余一段裸露于外部的是銅層或鎳層；所述銅層或鎳 層復(fù)合于鋁一銅一錯(cuò)三層復(fù)合帶的外層。
[0005] 然而，鋰電池在安全性方面存在一定的隱患，安全問題阻礙了動力鋰電池的發(fā)展。 現(xiàn)有鋰電池正極耳在長度方向上厚度相同，當(dāng)電池外部發(fā)生短路時(shí)，極耳不能熔斷，從而短 路持續(xù)發(fā)生導(dǎo)致電池持續(xù)升溫，甚至引起起火爆炸?；谝陨显?，本實(shí)用新型的主要目的 是提供一種安全性能高的鋰電池的極耳。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有鋰電池由于正極耳長度方向上厚度相同，鋰電池外部發(fā) 生短路時(shí)，極耳不能熔斷導(dǎo)致持續(xù)鋰電池短路而引發(fā)安全事故的問題，而提供一種安全鋰 電池，當(dāng)鋰電池外部短路時(shí)，正極耳可以自動熔斷，從而提高鋰電池的安全性能。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：
[0008] -種安全鋰電池，包括鋰電芯主體，鋰電芯主體連接有正極耳和負(fù)極耳，其特征在 于，所述正極耳沿長度方向上劃分為上部極耳、中部極耳和下部極耳，所述中部極耳或者下 部極耳的厚度比上部極耳的厚度小。
[0009] 進(jìn)一步地，所述正極耳主體與中部極耳或者下部極耳之間過渡圓弧。
[0010] 進(jìn)一步地，所述中部極耳或者下部極耳最薄處的厚度為上部極耳厚度的10%- 80%。
[0011] 進(jìn)一步地，所述中部極耳或者下部極耳最薄處的厚度為上部極耳厚度的40%? 60%。
[0012] 進(jìn)一步地，所述正極耳主體由鋁材制作而成。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：
[0014] 本實(shí)用新型的安全鋰電池，包括鋰電芯主體，鋰電芯主體連接有正極耳和負(fù)極耳， 正極耳沿長度方向上劃分為上部極耳、中部極耳和下部極耳，中部極耳或者下部極耳的厚 度比正極耳的厚度小。即正極耳的中部或者下部具有局部薄型的結(jié)構(gòu)，中部極耳或下部極 耳比上部極耳其他部位的厚度小。當(dāng)鋰電池出現(xiàn)短路時(shí)，正極耳偏薄處焦耳熱大，會先于正 極耳熔斷斷開電路，從而提高鋰電池的安全性。防止鋰電池因持續(xù)短路導(dǎo)致持續(xù)升溫引起 起火爆炸的出現(xiàn)。
[0015] 本實(shí)用新型的正極耳與中部極耳或者下部極耳之間過渡圓弧，即當(dāng)中部極耳的厚 度較薄的時(shí)候，上部極耳、下部極耳與中部極耳之間過渡圓弧，當(dāng)下部極耳的厚度較薄的時(shí) 候，中部極耳與下部極耳之間過渡圓??；正極耳的局部薄型結(jié)構(gòu)與正極耳其他部位過渡圓 弧，使得本實(shí)用新型局部薄型與正極耳之間不會出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況，從而提高正極耳的 使用壽命。
[0016] 如果厚度太薄，鋰電池在正常工作下大電流的放電能力偏差；若厚度太厚，短路 時(shí)極耳不容易熔斷。本實(shí)用新型的中部極耳或者下部極耳最薄處的厚度為正極耳厚度的 10% - 80% ;作為本實(shí)用新型更優(yōu)選的方式，中部極耳或者下部極耳最薄處的厚度為正極耳 厚度的40%?60%，能夠既保證正極耳的放電能力，又保證短路時(shí)極耳能夠熔斷，提高本實(shí) 用新型的實(shí)用性。
[0017] 作為本實(shí)用新型的一種選擇的方式，正極耳由鎳、銅、銅鍍鎳或者銅鎳復(fù)合材料制 成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本實(shí)用新型的正極耳的一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2是本實(shí)用新型的正極耳的另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖中標(biāo)記：1、正極耳，2、上部極耳，3、中部極耳，4、過渡圓弧，5、下部極耳。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新 型一部分實(shí)施例，并不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的其他所用實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍。
[0022] 本實(shí)用新型的安全鋰電池，包括鋰電芯主體，鋰電芯主體連接有正極耳和負(fù)極耳， 正極耳沿長度方向上劃分為上部極耳、中部極耳和下部極耳，中部極耳或者下部極耳的厚 度比上部極耳的厚度小。即正極耳的中部或者下部具有局部薄型的結(jié)構(gòu)，中部極耳或下部 極耳比正極耳其他部位的厚度小。當(dāng)鋰電池出現(xiàn)短路時(shí)，正極耳偏薄處焦耳熱大，會先于正 極耳熔斷斷開電路，從而提高鋰電池的安全性。防止鋰電池因持續(xù)短路導(dǎo)致持續(xù)升溫引起 起火爆炸的出現(xiàn)。
[0023] 對于正極耳的局部薄型結(jié)構(gòu)的長度，即中部極耳、下部極耳的長度沒有特別的要 求，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都能明白，正極耳的長度可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用而制作。
[0024] 本實(shí)用新型的正極耳與中部極耳或者下部極耳之間過渡圓弧，即當(dāng)中部極耳的厚 度較薄的時(shí)候，上部極耳、下部極耳與中部極耳之間過渡圓弧，當(dāng)下部極耳的厚度較薄的時(shí) 候，中部極耳與下部極耳之間過渡圓弧；正極耳的局部薄型結(jié)構(gòu)與正極耳其他部位過渡圓 弧，使得本實(shí)用新型局部薄型與正極耳之間不會出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況，從而提高正極耳的 使用壽命。
[0025] 作為本實(shí)用新型一種選擇的方式，局部薄型結(jié)構(gòu)與正極耳其他部位之間也可以采 用突變的方式，但是這種結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的問題。因此，優(yōu)選地局部薄型結(jié)構(gòu)與正極 耳其他部位之間過渡圓弧。
[0026] 如果局部薄型結(jié)構(gòu)厚度太薄，鋰電池在正常工作下大電流的放電能力偏差；若厚 度太厚，短路時(shí)極耳不容易熔斷。本實(shí)用新型的中部極耳或者下部極耳最薄處的厚度為上 部極耳厚度的10% - 80% ;作為本實(shí)用新型更優(yōu)選的方式，中部極耳或者下部極耳最薄處的 厚度為上部極耳厚度的40%?60%，既要保證正極耳主體的放電能力，又要保證短路時(shí)極 耳能夠熔斷，需要做大量的計(jì)算和試驗(yàn)，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，并不是顯而易見的， 需要付出創(chuàng)造性勞動。
[0027] 作為本實(shí)用新型的一種選擇的方式，正極耳由鎳、銅、銅鍍鎳或者銅鎳復(fù)合材料制 成。
[0028] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做進(jìn)一步地說明。
[0029] 實(shí)施例一
[0030] 鋰電池容量為20Ah，正極耳主體厚度為0. 3mm，正極耳中部薄處厚度為0. 25mm，極 耳薄處部分長度為2?4mm;
[0031] 實(shí)施例二
[0032] 鋰電池容量為20Ah，正極極耳主體厚度為0. 3mm，正極耳下部薄處厚度為0. 25mm， 極耳薄處部分長度為2?4mm;
[0033] 實(shí)施例三
[0034] 鋰電池容量為20Ah，正極極耳主體厚度為0. 3mm，正極耳中部薄處厚度為0. 20mm， 極耳薄處部分長度為2?4mm;
[0035] 實(shí)施例四
[0036] 鋰電池容量為20Ah，正極極耳主體厚度為0. 3mm，正極耳下部薄處厚度為0. 20mm， 極耳薄處部分長度為2?4mm;
[0037] 實(shí)施例五
[0038] 鋰電池容量為20Ah，正極極耳主體厚度為0. 3mm，正極耳中部薄處厚度為0. 15mm， 極耳薄處部分長度為2?4mm;
[0039] 實(shí)施例六
[0040] 鋰電池容量為20Ah，正極極耳主體厚度為0. 3mm，正極耳下部薄處厚度為0. 15mm， 極耳薄處部分長度為2?4mm;
[0041] 實(shí)施例七
[0042] 鋰電池容量為20Ah，正極極耳主體厚度為0. 3mm，正極耳中部薄處厚度為0. 10mm， 極耳薄處部分長度為2?4mm;
[0043] 實(shí)施例八
[0044] 鋰電池容量為20Ah，正極極耳主體厚度為0. 3mm，正極耳下部薄處厚度為0. 10mm， 極耳薄處部分長度為2?4mm;
[0045] 實(shí)施例九
[0046] 鋰電池容量為20Ah，正極極耳主體厚度為0. 3mm，正極耳中部薄處厚度為0. 05mm， 極耳薄處部分長度為2?4mm;
[0047] 實(shí)施例十
[0048] 鋰電池容量為20Ah，正極極耳主體厚度為0. 3mm，正極耳下部薄處厚度為0. 05mm， 極耳薄處部分長度為2?4mm;
[0049] 對比組：
[0050] 鋰電池容量為20Ah，正極耳主體各處厚度為0. 3mm;
[0051] 所有試驗(yàn)中電池除正極極耳結(jié)構(gòu)不同外，電池均相同。
[0052] 聽火 測試_ m^· mmwmm 曦諭靈 IUK 實(shí)鼴倆一 遍凝專2M SW 二 3?專下 遞 500 妻+籯倆璉通遍?申_?鍵!厚盧為1?-21?畫11 β 500 賣施圏 eWF鄘薄歎露廬Λβ+, 2*?畫 Ο 500 實(shí)繼_X JE騷專中IWMtlPWJWI. 15涵畫 Φ SOO .ΙΟΜΙ 六 遞通WHF 釀義ΜΜΒΙ3Λ. IS·*? β SOU 賣籮倆七 aaiw中aw--瘦為〇.+ 1雜臓*? β 漏 *?_Λ ?Ι?ΤΤ*Ι!--!?Ι--?Ι.. Wee β 500 實(shí)籠#ιλ aaw 中麵薄itiPawiiLie··· ? s? 實(shí)纖倆十 --ΙΤΤ?Ι_Λ--?Ι〇-繼棚β β see it倆 獅 son
[0053] 上述實(shí)施例只是本實(shí)用新型的列舉，并不是本實(shí)用新型的全部列舉，在不脫離本 實(shí)用新型的思想主體下，所作出的改進(jìn)都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種安全鋰電池，包括鋰電芯主體，鋰電芯主體連接有正極耳和負(fù)極耳，其特征在 于，所述正極耳沿長度方向上劃分為上部極耳、中部極耳和下部極耳，所述中部極耳或者下 部極耳的厚度比上部極耳的厚度小。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全鋰電池，其特征在于，所述中部極耳或者下部極耳最薄 處的厚度為上部極耳厚度的10% - 80%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全鋰電池，其特征在于，所述中部極耳或者下部極耳最薄 處的厚度為上部極耳厚度的40%?60%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全鋰電池，其特征在于，所述正極耳由鎳、銅、銅鍍鎳或者 銅鎳復(fù)合材料制成。
【文檔編號】H01M2/26GK203895531SQ201420133229
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】龔本利, 張健, 范未峰 申請人:四川劍興鋰電池有限公司