本實用新型涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三元鋰電池的安全防過充蓋板。

背景技術(shù)：

隨著三元材料鋰電池的發(fā)展，電池能量密度的提升，單一添加防過充電解液添加劑的措施或簡單蓋板結(jié)構(gòu)已不能滿足三元電池安全性能和循環(huán)壽命的需求。針對三元電池安全性能測試中過充試驗要求，在三元電池結(jié)構(gòu)上提高過充測試安全性的問題亟需解決。目前普通鋰電池蓋板基本無防過充結(jié)構(gòu)，電池防過充手段多為添加電解液添加劑，使用的防過充電解液添加劑在電池過充時會產(chǎn)生氣體，使電池出現(xiàn)氣脹現(xiàn)象，而影響電池成組。同時防過充電解液添加劑對于電池的循環(huán)性能產(chǎn)生一定的副作用，影響電性能的發(fā)揮。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了提高三元鋰電池的安全性能，本實用新型提供一種可在電池過充過程中內(nèi)部溫度過高時形成外短路阻止熱失控的安全防過充蓋板，大大的提高了鋰電池的安全性能。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種三元鋰電池的安全防過充蓋板，包括蓋板主體、底部絕緣板以及分別固設(shè)在蓋板主體上端面的正極柱和負(fù)極柱，所述正極柱與蓋板主體導(dǎo)通，所述負(fù)極柱與蓋板主體之間設(shè)有絕緣墊；負(fù)極柱的底端面連接有用于感應(yīng)鋰電池內(nèi)部溫度的溫度感應(yīng)裝置，所述溫度感應(yīng)裝置的底部裝有液態(tài)導(dǎo)電介質(zhì)，當(dāng)電池內(nèi)部溫度過高時，液態(tài)導(dǎo)電介質(zhì)膨脹上升至其頂端，而將負(fù)極柱與蓋板主體導(dǎo)通形成外短路。

進一步方案，所述溫度感應(yīng)裝置卡設(shè)在底部絕緣板上，溫度感應(yīng)裝置的頂端貫穿蓋板主體后與負(fù)極柱的底端面接觸，溫度感應(yīng)裝置的底端貫穿底部絕緣板而位于鋰電池內(nèi)部。

進一步方案，所述溫度感應(yīng)裝置包括由導(dǎo)電材料制成的頂蓋和感應(yīng)端，所述頂蓋和感應(yīng)端之間固定連接有絕緣柱體；所述感應(yīng)端內(nèi)裝有液態(tài)導(dǎo)電介質(zhì)，絕緣柱體內(nèi)部開設(shè)有連通頂蓋和感應(yīng)端的毛細(xì)管。

更進一步方案，所述絕緣柱體的兩端分別通過螺紋連接或密封膠與頂蓋、感應(yīng)端連接，使溫度感應(yīng)裝置內(nèi)部形成密封狀態(tài)。

進一步方案，所述絕緣柱體的中間外周設(shè)有小環(huán)形凸臺，感應(yīng)端的頂端外周設(shè)有大環(huán)形凸臺，所述溫度感應(yīng)裝置通過大環(huán)形凸臺卡設(shè)在底部絕緣板上并與蓋板主體連接。

由于溫度感應(yīng)裝置是由三個部分組成，位于其兩端的頂蓋與感應(yīng)端均是由導(dǎo)電材料制成的，而位于中間的絕緣柱體是絕緣材料，同樣小環(huán)形凸臺也為絕緣材料制成的，而大環(huán)形凸臺是由導(dǎo)電材料制成的。小環(huán)形凸臺位于與大環(huán)形凸臺與頂蓋之間而將頂蓋與感應(yīng)端分隔開。

由于小、大環(huán)形凸臺的設(shè)置，方便了絕緣柱體與感應(yīng)端之間的連接，可直接通過密封膠將小、大環(huán)形凸臺進行連接密封。

溫度感應(yīng)裝置通過大環(huán)形凸臺卡設(shè)在底部絕緣板上，而其頂端依次穿過蓋板主體、絕緣墊后與負(fù)極柱連接，底端穿過底部絕緣板而位于鋰電池內(nèi)部，且導(dǎo)電材質(zhì)的蓋板主體與負(fù)極柱之間由絕緣柱體隔絕。故當(dāng)電池充電溫度正常時，位于感應(yīng)端內(nèi)的液態(tài)導(dǎo)電介質(zhì)不動，溫度感應(yīng)裝置即為絕緣體，故負(fù)極柱與蓋板主體之間不導(dǎo)通；而當(dāng)鋰電池內(nèi)部溫度過高時，液態(tài)導(dǎo)電介質(zhì)膨脹而上升，通過絕緣柱體內(nèi)部的毛細(xì)管上升至其頂蓋，從而使溫度感應(yīng)裝置成為一導(dǎo)體，從而將負(fù)極柱與蓋板主體進行導(dǎo)通，即形成一外短路。此時充電電流直接經(jīng)過蓋板主體形成回路，可以避免了鋰電池過充過程中的熱失控，從而大大的提高電池安全性能。而當(dāng)電池內(nèi)部恢復(fù)正常溫度時，由于液態(tài)導(dǎo)電介質(zhì)冷縮經(jīng)絕緣柱體中的毛細(xì)管回流至其底部的感應(yīng)端內(nèi)，使溫度感應(yīng)裝置再次變成絕緣體。

由以上技術(shù)方案可知，本實用新型與普通蓋板相比，具有如下有益效果：

（1）本實用新型在蓋板上設(shè)置用于感應(yīng)鋰電池內(nèi)部溫度的溫度感應(yīng)裝置，當(dāng)電池過充或異常時，由于產(chǎn)生高溫使溫度感應(yīng)裝置導(dǎo)通形成外短路，阻止其熱失控，提高了電池充電時的安全性。

（2）使用本實用新型的安全防過充蓋板后，電池中無需添加防過充添加劑，從而不會影響電池基本性能；避免電池出現(xiàn)氣脹現(xiàn)象和降低電池循環(huán)性能。

（3）本實用新型將溫度感應(yīng)裝置集成在負(fù)極柱的下側(cè)，節(jié)約了空間且便于生產(chǎn)加工。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)拆分圖；

圖3為本實用新型中溫度感應(yīng)裝置安裝示意圖；

圖4為本實用新型中溫度感應(yīng)裝置工作示意圖；

圖5為本實用新型中溫度感應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)展開圖。

圖中：1-蓋板主體，2-底部絕緣板，3-正極柱，4-負(fù)極柱，5-絕緣墊，6-溫度感應(yīng)裝置，6-1頂蓋，6-2絕緣柱體，6-3感應(yīng)端，6-4液態(tài)導(dǎo)電介質(zhì)，6-5毛細(xì)管，6-6小環(huán)形凸臺，6-7大環(huán)形凸臺。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的一種優(yōu)選實施方式作詳細(xì)的說明。

如圖1和2所示，一種三元鋰電池的安全防過充蓋板，包括蓋板主體1、底部絕緣板2以及分別固設(shè)在蓋板主體1上端面的正極柱3和負(fù)極柱4，所述正極柱3與蓋板主體1導(dǎo)通，所述負(fù)極柱4與蓋板主體1之間設(shè)有絕緣墊5；負(fù)極柱4的底端面連接有用于感應(yīng)鋰電池內(nèi)部溫度的溫度感應(yīng)裝置6，所述溫度感應(yīng)裝置6的底部裝有液態(tài)導(dǎo)電介質(zhì)6-4，當(dāng)電池內(nèi)部溫度過高時，液態(tài)導(dǎo)電介質(zhì)6-4膨脹上升至其頂端，而將負(fù)極柱4與蓋板主體1導(dǎo)通形成外短路。

如圖3所示，溫度感應(yīng)裝置6卡設(shè)在底部絕緣板2上，溫度感應(yīng)裝置6的頂端貫穿蓋板主體1后與負(fù)極柱4的底端面接觸，溫度感應(yīng)裝置6的底端貫穿底部絕緣板2而位于鋰電池內(nèi)部。

如圖5所示，溫度感應(yīng)裝置6包括由導(dǎo)電材料制成的頂蓋6-1和感應(yīng)端6-3，所述頂蓋6-1和感應(yīng)端6-3之間固定連接有絕緣柱體6-2；所述感應(yīng)端6-3內(nèi)裝有液態(tài)導(dǎo)電介質(zhì)6-4，絕緣柱體6-2內(nèi)部開設(shè)有連通頂蓋6-1和感應(yīng)端6-3的毛細(xì)管6-5。

進一步方案，所述絕緣柱體6-2的兩端分別通過螺紋連接或密封膠與頂蓋6-1、感應(yīng)端6-3連接，使溫度感應(yīng)裝置6內(nèi)部形成密封狀態(tài)。

進一步方案，所述絕緣柱體6-2的中間外周設(shè)有小環(huán)形凸臺6-6，感應(yīng)端6-3的頂端外周設(shè)有大環(huán)形凸臺6-7，所述溫度感應(yīng)裝置6通過大環(huán)形凸臺6-7卡設(shè)在底部絕緣板2上并與蓋板主體1連接。

溫度感應(yīng)裝置6通過大環(huán)形凸臺6-7卡設(shè)在底部絕緣板2上，而其頂蓋6-1依次穿過蓋板主體1、絕緣墊5后與負(fù)極柱4連接，感應(yīng)端6-3穿過底部絕緣板2而位于鋰電池內(nèi)部，且導(dǎo)電材質(zhì)的蓋板主體1與負(fù)極柱4之間由絕緣柱體6-2隔絕。

當(dāng)電池充電溫度正常時，位于感應(yīng)端6-3內(nèi)的液態(tài)導(dǎo)電介質(zhì)6-4不動，溫度感應(yīng)裝置6即為絕緣體，故負(fù)極柱4與蓋板主體1之間不導(dǎo)通（如圖3所示）；而當(dāng)鋰電池內(nèi)部溫度過高時，液態(tài)導(dǎo)電介質(zhì)6-4膨脹而上升，通過絕緣柱體6-2內(nèi)部的毛細(xì)管6-5上升至其頂蓋6-1，從而使溫度感應(yīng)裝置6成為一導(dǎo)體，從而將負(fù)極柱4與蓋板主體1進行導(dǎo)通，即形成一外短路（如圖4所示）。此時充電電流直接經(jīng)過蓋板主體1直接形成回路，可以避免了鋰電池過充過程中的熱失控，從而大大的提高電池安全性能。而當(dāng)電池內(nèi)部恢復(fù)正常溫度時，由于液態(tài)導(dǎo)電介質(zhì)6-4冷縮經(jīng)絕緣柱體6-2中的毛細(xì)管6-5回流至其底部的感應(yīng)端6-3內(nèi)，使溫度感應(yīng)裝置6再次變成絕緣體。

以上所述實施方式僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。