专利名称：一种锂离子电池极耳和锂离子电池的制作方法
技术领域：
本发明属于锂离子电池技术领域，具体的涉及一种锂离子电池极耳和锂离子电池。
背景技术：
随着锂离子电池在动力汽车、移动电话、笔记本电脑及其它数码产品方面的广泛应用，人们对锂离子电池的性能的要求也是越来越高，不但希望锂离子电池具有优秀的电化学性能、低廉的价格，同时还要求锂离子电池具备可靠的安全性能。现有锂离子电池的外壳分为金属外壳和塑料外壳,金属外壳有钢壳和招壳等，非金属外壳有塑料壳和铝塑膜包装等。当锂离子电池在比较苛刻的条件下，或者在滥用的情况下很容易引起安全隐患，如电池爆炸等。再如动力车辆上使用或者在电池运输的过程中容易存在振荡或者跌落的情况，在这种情况下，电芯极易发生窜动，致使正负极发生形变或·者极耳变形，造成电池内部短路，带来安全隐患和严重的不良后果。其中，非金属外壳制备的锂离子电池的安全性能相对金属外壳锂离子电池要高，但只是隐患的大小不同而已，安全隐患同样存在。因此，对于锂离子电池来说安全性能是十分重要的衡量指标。目前常用的安全防爆装置有安全阀，防爆线等，该安全阀，防爆线均是设置在电池壳体上。安全阀主要用于钢壳方形电池、钢壳圆柱电池和塑壳电池等方面，当电池因短路等原因造成内部产气致使内部压力过大的时候设置于在电池壳体某一位置的安全阀降开始卸压，达到安全防爆的目的；防爆线则通常用于铝壳电池方面，在铝壳电池壳体某一部位设置防爆线，在电池内部压力过大时防爆线的位置率先打开，起到卸压防爆的目的。但是，不管壳体的安全阀还是防爆线，都需要独自的装设在电池壳体上，不仅带来了工艺复杂，增加了电池制造成本等问题，还使得现有电池壳体的耐外界机械压力不强，导致电池安全性能不佳等隐患。因此，开发新的电池防爆装置或者改进现有的电池防爆装置，以提高锂离子电池的安全性能是该领域科研人员当前急待解决的课题之一。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种结构简单，安全性能高的锂离子电池极耳。本发明的另一目的在于提供一种安全性能高，散热性好，气密性优良的锂离子电池。为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下一种锂离子电池极耳，包括中空导电极耳和设置在所述中空导电极耳的中空腔内的防爆阀，所述防爆阀包括导气管和中心弹片；所述中心弹片设置在所述导气管的空腔内，并密封所述导气管。以及，一种锂离子电池，包括电池壳体和穿出所述电池壳体的正极耳和负极耳，所述正极耳和/或负极耳包括中空导电极耳和设置在所述中空导电极耳的中空腔内还设有防爆阀，所述防爆阀包括导气管和中心弹片；所述中心弹片设置在所述导气管的空腔内，并密封所述导气管。上述锂离子电池极耳通过在中空导电极耳的空腔体内设置防爆阀，使得该结构的锂离子电池极耳结构紧凑、简单，安全性能高。 上述锂离子电池由于设置有上述结构的锂离子电池极耳，当锂离子电池在过充等苛刻工作的环境或者短路的条件下，该结构的锂离子电池极耳能够及时排放锂离子电池内部生产的高压气体，提高了锂离子电池的安全性；同时起到辅助散热的作用，有效的控制了锂离子电池散热及安全的问题，提高了锂离子电池的安全性能；将防爆阀设置在锂离子电池极耳的空腔中，使得该锂离子电池的气密性性能好，锂离子电池壳体的耐外界机械压力明显提高，结构简单，简化了该锂离子电池的制造工艺，降低了其生产成本，从而有效地克服了由于现有电池将电池防爆装置设置在电池壳体上，而导致电池壳体的耐外界机械压力不强，电池安全性能不佳，制造工艺复杂等不足。
图I是本发明实施例锂离子电池极耳的横截面结构示意图；图2是本发明实施例防爆阀的结构示意图；图3是本发明实施例锂离子电池的一种优选结构示意图；图4是本发明实施例锂离子电池的另一种优选结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例提供了一种结构简单、安全性能高的锂离子电池极耳。参见图I至图4，该锂离子电池极耳I包括中空导电极耳11和设置在该中空导电极耳11的中空腔内的防爆阀12，该防爆阀12包括导气管121和中心弹片122。其中，该中心弹片122设置在导气管121的空腔内，并密封所述导气管121。此时，应该理解，上述锂离子电池极耳该防爆阀12与中空导电极耳11的中空腔内壁是密封连接。这样，该锂离子电池极耳I通过在中空导电极耳11的空腔内设置防爆阀12，使得该结构的极耳I结构紧凑，结构简单，安全性能高。当锂离子电池极耳I处在正常的条件下，中心弹片122密封所述导气管121，防爆阀处于关闭状态；当锂离子电池极耳I处非正常的条件下，如含有本发明实施例锂离子电池极耳I的电池在过充或者短路造成高温的非正常条件下，电池内会迅速产生气体，当气压达到中心弹片122所耐受的临界压力值后，在该气压的作用下，使得中心弹片122破损，从而使得原本密封的导气管121形成气流通道，使得电池内产生的气体从导气管121中排出电池外，起到卸压的作用，从而有效防止电池爆裂，提高电池的安全性能。优选地，如图I至图4所示，作为本发明实施例，上述防爆阀12抗压力为3 6公斤。该优选抗压力范围的防爆阀12能进一步提高含有本发明实施例锂离子电池极耳I的电池的安全性能。将防爆阀12与中空导电极耳11的中空腔内壁密封设置，进一步提高该锂离子电池极耳I的密封性能，从而提高含有本发明实施例锂离子电池极耳I的电池的密封性能。进一步优选地，如图I至图4所示，作为本发明优选实施例，上述防爆阀12所包含的导气管121的直径为O. I 5_。发明人在研究过程中还发现，在正常情况下，导气管121的直径优选为O. I 5_时，能使得管内能通过一定气压的气流，当含有本发明实施例锂离子电池极耳I的电池受一定高温或者短路的非正常条件下时，更有利于具有一定气压的气流的流通。优选地，如图I至图4所示，作为本发明优选实施例，上述中空导电极耳11的材质为铜、铝或合金材质。如当锂离子电池极耳为正极耳时，该中空导电极耳11优选为铝材质，当锂离子电池极耳为负极耳时，该中空导电极耳11优选为铜材质。本发明实施例还提供了一种含有上述锂离子电池极耳的锂离子电池。参见图I至图4，该锂离子电池包括电池壳体2和穿出该电池壳体2的正极耳和负极耳，其中，正极耳和/或负极耳包括中空导电极耳11和设置在该中空导电极耳11的中空腔体内的防爆阀12，该防爆阀12包括导气管121和中心弹片122。其中，该中心弹片122设置在导气管121的空腔内，并密封所述导气管121。此时，该正极耳和/或负极耳即为上述锂离子电池极耳I。·另外，该正极耳和/或负极耳的中空导电极耳11与电池壳体2的空腔相互贯通。这样，上述锂离子电池由于设置有上述结构的锂离子电池极耳1，当锂离子电池在过充等苛刻工作的环境或者短路的条件下，锂离子电池内会迅速产生气体，当气压达到中心弹片122所耐受的临界压力值后，在该气压的作用下，使得中心弹片122破损，从而使得原本密封的导气管121形成气流通道，使电池内产生的气体从导气管121中排出电池外，起到卸压的作用，从而有效防止锂离子电池爆裂，提高锂离子电池的安全性能。其中，该锂离子电池所含有的锂离子电池极耳I同时起到辅助散热的作用，有效的控制了锂离子电池散热及安全的问题，提高了锂离子电池的使用性能；另外，通过在锂离子电池极耳I的空腔中设置防爆阀12，使得该锂离子电池的气密性性能好，锂离子电池壳体的耐外界机械压力明显提高，结构简单，从而有效地解决了由于现有电池将电池防爆装置设置在电池壳体上，而导致电池壳体的耐外界机械压力不强，电池安全性能不佳等不足。优选地，如图3所示，同时参见图2，作为本发明一实施例，上述锂离子电池包括电池壳体2和穿出该电池壳体2的正极耳Ia和负极耳lb。正极耳Ia包括中空导电极耳11和设置在中空导电极耳11的中空腔内的防爆阀12，该防爆阀12与中空导电极耳11的中空腔内壁密封设置。防爆阀12包括导气管121和中心弹片122。其中，该中心弹片122设置在导气管121的空腔内，并密封导气管121。其中，该防爆阀12抗压力为3公斤，导气管121的直径为O. Imm0此时，该正极耳的中空导电极耳11与电池壳体2的空腔相互贯通。这样，该锂离子电池只在正极耳Ia上设有防爆阀12，当锂离子电池在正常工作时，电池壳体2内部与电池壳体2外部维持一定范围的气压差,该气压差属于正常范围,对锂离子电池不会造成危害。但是当该锂离子电池处在过充等苛刻工作的环境或者短路的条件下，该锂离子电池会在极短的时间内放出大量的热，并产生大量的气体，此时该防爆阀12由于受到电池内部气压的作用，当气压的压力值超过3公斤时，中心弹片122发生破损，从而使得密封的导气管121形成气流通道，使电池内产生的气体迅速通过正极耳Ia排除锂离子电池壳体2之外，迅速降低锂离子电池壳体2内的气压，达到防爆作用，提高锂离子电池的安全性能。或者优选地,如图4所示,作为本发明一优选实施例，上述锂离子电池包括电池壳体2和穿出该电池壳体2的正极耳Ia和负极耳lb’。正极耳Ia和负极耳lb’均包括中空导电极耳11和设置在中空导电极耳11的中空腔体内的防爆阀12，该防爆阀12与中空导电极耳11的中空腔内壁密封设置。防爆阀12包括导气管121和中心弹片122。其中，该中心弹片122设置在导气管121的空腔内，并密封导气管121。其中，该防爆阀12抗压力为6公斤，导气管121的直径为5mm。此时，该正极耳Ia和负极耳lb’即是上述锂离子电池极耳1，该正极耳Ia和负极耳lb’的中空导电极耳11与电池壳体2的空腔相互贯通。该实施例电池达到防爆效果的工作原理与图2所示实施例中电池的防爆原理相同，为了节约篇幅，不再赘述。本实例电池通过在正极耳Ia和负极耳lb’同时设置防爆阀12，进一步提高了该电池的防爆效果和安全性能。 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种锂离子电池极耳，其特征在于包括中空导电极耳和设置在所述中空导电极耳的中空腔内的防爆阀，所述防爆阀包括导气管和中心弹片；所述中心弹片设置在所述导气管的空腔内，并密封所述导气管。
2.根据权利要求I所述的锂离子电池极耳，其特征在于所述防爆阀抗压力为3 6公斤。
3.根据权利要求I至2任一所述的锂离子电池极耳，其特征在于所述导气管的直径为 O. I Smnin
4.根据权利要求I所述的锂离子电池极耳，其特征在于所述中空导电极耳的材质为铜、招或合金材质。
5.一种锂离子电池，包括电池壳体和穿出所述电池壳体的正极耳和负极耳，其特征在 于所述正极耳和/或负极耳包括中空导电极耳和设置在所述中空导电极耳的中空腔内的防爆阀，所述防爆阀包括导气管和中心弹片；所述中心弹片设置在所述导气管的空腔内，并密封所述导气管。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池，其特征在于所述防爆阀抗压力为3 6公斤。
7.根据权利要求5或6所述的锂离子电池，其特征在于所述导气管的直径为O.I 5mm ο
全文摘要
本发明提供了一种锂离子电池极耳和锂离子电池。该锂离子电池极耳包括中空导电极耳和设置在所述中空导电极耳的中空腔内的防爆阀，所述防爆阀包括导气管和中心弹片；所述中心弹片设置在所述导气管的空腔内，并密封所述导气管。锂离子电池包括电池壳体和穿出所述电池壳体的正极耳和负极耳，所述正极耳和/或负极耳包括中空导电极耳和设置所述中空导电极耳的中空腔内的的防爆阀，所述防爆阀包括导气管和设置在所述导气管内的中心弹片，所述中心弹片密封所述导气管。本发明锂离子电池极耳结构紧凑、简单，安全性能高。锂离子电池安全性和电池壳体的耐外界机械压力高，散热效果、安全性能和气密性性能好，结构简单，生产成本低。
文档编号H01M10/0525GK102969476SQ201110257039
公开日2013年3月13日 申请日期2011年9月1日 优先权日2011年9月1日
发明者周明杰, 俞兆喆, 王要兵 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司