一种锂电池的制作方法

文档序号:9975966阅读:664来源:国知局
一种锂电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池领域,具体说的是一种锂电池。
【背景技术】
[0002]由于全球对绿色能源的广泛关注持续开发应用,锂离子电池由于其高电压、高能量密度等优点使得其被用于消费类电子和动力能源的覆盖度已经越来越大。
[0003]然而,对于锂离子电池生产消费和应用,非常重要的一方面就是其安全性,包括制造端的使用前的生产安全评估以及安全监控,使用端的安全监控等。不可避免的,锂离子电池在不同使用环境下面会出现不同类型的安全风险,人们也越来越关注电芯的安全使用以及如何防范电芯出现类似起火冒烟甚至爆炸等安全事故的发生,这些将直接危害到人们的人身和财产安全。
[0004]传统的提高动力电池安全性能包括采用电流保护板来限制电芯的工作电压上限、添加阻燃剂、在电芯结构件中添加热敏或者压敏电子器件等方式,这些虽然在一定范围内能提高安全性或者监控性,但仍然会对电芯会有一定的负面效应;如保护板无法检测电芯内部短路,燃剂的添加和内置电子器件会牺牲电芯容量或能量密度等缺陷。
[0005]因此,有必要提供一种结构简单,又能有效提高安全性能的锂电池结构。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种锂电池,实现整体结构简单的同时,又能显著提高安全性能。
[0007]为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案为:
[0008]—种锂电池,包括电芯主体和壳体,所述电芯主体封装设置在所述壳体内;所述电芯主体包括正极、负极和参比电极;所述正极、负极和参比电极分别设有引出导线;
[0009]所述正极的引出导线固定设置在壳体上形成第一极柱;所述负极的引出导线固定设置在壳体上形成第二极柱;所述参比电极的引出导线固定设置在壳体上形成第三极柱。
[0010]其中,所述参比电极的材质为金属锂;所述参比电极的引出导线为金属镍材质或极耳。
[0011]其中,所述参比电极为包覆有绝缘膜的金属;所述第三极柱由参比电极的引出导线依次连接正极和负极进行充电后形成。
[0012]其中,所述参比电极的材质为铜、镍、不锈钢或二氧化钛。
[0013]其中,所述参比电极位于所述正极和负极之间。
[0014]其中,包括第一电压表和第二电压表;所述第一电压表连接第一极柱和第二极柱;所述第二电压表连接第二极柱和第三极柱。
[0015]本实用新型的有益效果在于:区别于现有技术的锂电池需要设置电流保护板或者添加阻燃剂或热敏器件来提高电池安全性,但是电流保护板无法检测电芯内部短路,添加剂又会增加电芯容量和密度等不足;本实用新型通过在电芯主体内部设置参比电极,并相应的在壳体上形成第一极柱、第二极柱和第三极柱;将三电极结构的电芯封装在壳体内,同时设置极柱,与外界完全隔离,相比现有技术无封装的电芯结构相比,能够有效避免电芯在见光或遇水后燃烧爆炸引发事故,显著提高安全性能;同时,又能够通过监测正负极的电压值和参比电极与负极之间的电压值来判断电芯内部是否发生短路情况,进而避免电芯继续使用导致恶化而引发一些列安全问题。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型一种锂电池的结构示意图;
[0017]图2为本实用新型内置参比电极的电芯主体结构示意图;
[0018]图3为本实用新型外置参比电极的电芯主体结构示意图。
[0019]标号说明:
[0020]1、电芯主体;2、壳体;3、正极;4、负极;5、参比电极;
[0021]6、引出导线;7、第一极柱;8、第二极柱;9、第三极柱;
[0022]10、隔离膜;11、第一电压表;12、第二电压表。
【具体实施方式】
[0023]为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0024]本实用新型最关键的构思在于:将由正负极和参比电极构成的电芯主体封装在壳体内,并相应的在壳体上形成第一极柱、第二极柱和第三极柱;保证电极的安全性能;且能够通过监测正负极电压值以及参比电极与负极之间的电压值来判断电芯内部是否发生短路情况。
[0025]请参照图1至图3,本实用新型提供一种锂电池,包括电芯主体I和壳体2,所述电芯主体I封装设置在所述壳体2内;所述电芯主体I包括正极3、负极4和参比电极5 ;所述正极3、负极4和参比电极5分别设有引出导线6 ;
[0026]所述正极3的引出导线6固定设置在壳体2上形成第一极柱7 ;所述负极4的引出导线6固定设置在壳体2上形成第二极柱8 ;所述参比电极5的引出导线6固定设置在壳体2上形成第三极柱9。
[0027]从上述描述可知,本实用新型的有益效果在于:采用三电极监控电芯内部负极4发生析锂枝晶(采用液态电解质的锂电池在充电时,锂离子还原时形成的树枝状金属锂单质)时造成短路的情况,从而避免电芯继续使用导致电芯恶化而产生的一系列安全问题。进一步的,可以在早期电芯还未发生严重恶化的情况下作出提示,进而采取相应的安全处理工作,将其人身安全和财产安全在还未受到威胁时进行了早期的遏制;本实用新型提供的一种锂电池的三电极结构,成本低廉,操作简易,无额外负面影响。
[0028]进一步的,所述参比电极5的材质为金属锂;所述参比电极5的引出导线6为金属镍材质或极耳。
[0029]由上述描述可知,当参比电极5为金属锂材质时,其引出线需为金属镍或者铝、镍等材质的极耳;这是基于金属锂的特性较活泼,在现有技术中若没有封装在壳体内,则遇水见光后易燃烧爆炸,具有较大安全隐患的考量。将金属锂的参比电极封装在壳体内,并采用上述能够很好抗腐蚀的材质或者具备热保护结构的引出线作为外导体,便能够确保将金属锂材质的参比电极5构成的三电极电芯与外界很好的隔离,同时又能防范于未来,具备较高安全性能。
[0030]进一步的,所述参比电极5为包覆有绝缘膜的金属;所述第三极柱9由参比电极5的引出导线6依次连接正极3和负极4进行充电后形成。
[0031]由上述描述可知,当参比电极5为具有绝缘膜包裹的金属构成时,所述参比电极5则需要经过微电流后依次连接正极3和负极4进行充电一定
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