本申請屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池。

背景技術(shù)：

鋰離子電池具有高工作電壓、高比能量、循環(huán)壽命長、無環(huán)境污染等優(yōu)點，作為能將電能和化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的二次化學(xué)電源，被視為電力儲能系統(tǒng)的熱門候選技術(shù)之一。自誕生以來，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，獲得迅速的發(fā)展。目前，不僅在移動式通訊設(shè)備和便攜式電子設(shè)備上得到廣泛應(yīng)用，而且也廣泛應(yīng)用于電動工具、電動自行車以及電動汽車等大型電動設(shè)備方面。

目前，電動汽車和儲能電站等一般需要使用具有大容量的鋰離子動力電池作為電源。這些鋰離子動力電池除了具有高容量，還應(yīng)當具有良好的安全性、較長的循環(huán)壽命以及良好的高低溫充放電性能等，才能達到使用標準，滿足人們的需求。目前對鋰離子電池的安全性能以及高低溫充放性能要求越來越高。因此，如何提高電池的安全性能及高低溫充放電性能是目前各大電池廠家研究的主要方向。

為了在一定程度上保證動力電池的安全性及高低溫充放電性能，目前出現(xiàn)了一些常見技術(shù)方案。

cn103733420a公開了采用相變材料涂布于電芯負極極板表面或隔膜紙上的方式來穩(wěn)定電芯內(nèi)核溫度。

cn105594009a將相變材料設(shè)置在正極內(nèi)(正極極板)、負極內(nèi)(負極極板)以及分離器(隔膜)內(nèi)。

cn105895959a將相變材料涂覆到電池表面。

cn105514521a將相變材料添加在正極、負極、隔膜、電解液中的至少一處。

這些現(xiàn)有技術(shù)方案的缺點是，將相變材料設(shè)置、添加或涂覆(涂布)于正極、負極表面或極片內(nèi)，造成正極、負極的面電阻增大，影響充放電性能，同時相變材料在電池充放電過程中容易與正極、負極活性物質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)影響電池的循環(huán)性能；將相變材料添加到電解液中會增加電解液的粘度并引入雜質(zhì)，不利于鋰離子的“脫出”和“嵌入”，從而影響電池的容量；將相變材料涂覆到電池表面雖然避免了設(shè)置、添加、涂覆于電池內(nèi)部所帶來的負面反應(yīng)，但是不能有效調(diào)控、降低電池內(nèi)部的溫度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，為了解決至少其中問題之一，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池，包括電池主體，該電池主體包括多個電池極組，其中每個電池極組內(nèi)部設(shè)置有至少一個防護板，該防護板內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明可選實施例中，所述防護板內(nèi)部的中空結(jié)構(gòu)填充有防護性功能材料。

在本發(fā)明一些可選實施例中，所述防護性功能材料包括含有鹵代碳酸酯、磷腈類化合物、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯、三氯乙基磷酸酯或者甲基磷酸二甲酯的液體，相變材料、導(dǎo)熱石墨材料，或者以上材料的任意一種組合的復(fù)合材料。

在本發(fā)明可選實施例中，所述防護板主體材質(zhì)為導(dǎo)熱和/或阻燃材質(zhì)。

進一步，在本發(fā)明可選實施例中，所述導(dǎo)熱和/或阻燃材質(zhì)為添加阻燃劑的聚丙烯、聚乙烯或聚四氟乙烯材料等聚合物，或不銹鋼、銅、鋁等金屬。

在本發(fā)明可選實施例中，所述多個電池極組平行放置。

在本發(fā)明可選實施例中，所述電池極組包括多層正極片和多層負極片。

本發(fā)明提供的鋰離子電池，可以在電池由于不當充電、短路、針刺、擠壓或暴露于高溫等惡劣環(huán)境中而發(fā)生意外時，防止電池?zé)崾Э兀軌虮ＷC電池的安全，保證鋰離子電池的正常使用，延長鋰離子電池的使用壽命，具有廣泛的市場應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。

附圖說明

圖1：一種鋰離子電池的防護板主體結(jié)構(gòu)示意簡圖；

圖2：一種鋰離子電池的防護板內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：一種鋰離子電池的防護板與極組組裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：一種鋰離子電池的多個防護板與多個極組組裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5：一種鋰離子電池的多個防護板與多個極組組裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1：防護板主體，2：防護板外壁，3：防護性功能材料，4：電池極組，5：極組正極端子，6；極組負極端子。

具體實施方式

在這里專用的詞“實施例”，作為示例性說明的任何實施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實施例。本法實施例中實驗方法和性能指標測試，除非特別說明，采用本領(lǐng)域常規(guī)試驗方法。

為了更好的說明本發(fā)明內(nèi)容，在下文的具體實施例中給出了諸多具體細節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，沒有某些具體細節(jié)，本發(fā)明同樣可以實施。

應(yīng)理解，本發(fā)明中所述的術(shù)語僅僅是為描述特別的實施方式，并非用于限制本發(fā)明公開的內(nèi)容。除非另有說明，否則本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)人員通常理解的相同含義。作為本發(fā)明中的其它原料、試劑均指本領(lǐng)域內(nèi)通常使用的原料、試劑，符合通常使用該原料和試劑的規(guī)格要求。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖1、附圖2、附圖3、附圖4、附圖5，對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

本發(fā)明實施例提供的鋰離子電池，包括電池主體，該電池主體包括多個電池極組，其中每個電池極組內(nèi)部設(shè)置有至少一個防護板1。防護板1的形狀與電池極組相匹配，便于安裝，同時防護板1與電池極組相接觸的側(cè)面，可以設(shè)置成圓弧狀，此圓弧狀具有一定的角度，便于插入電池極組4內(nèi)部，并在電池極組4內(nèi)部完全貼合接觸。

防護板1內(nèi)部可以設(shè)置為中空結(jié)構(gòu)，中空結(jié)構(gòu)的防護板1可以包括外壁2和防護性功能材料3。防護板的中空結(jié)構(gòu)，是指在防護板內(nèi)部，具有一定空間，足以容納熱防護功能所需的防護性功能材料。防護板內(nèi)部空間的大小和空間的形狀，需要與采用防護板的電池極組相匹配。在某些情況下，防護板外壁2需要具有一定的強度，足以支撐其結(jié)構(gòu)完整性。

防護性功能材料3可選包括含有有機磷化物、鹵代碳酸酯、磷腈類化合物、磷酸三甲酯(tmp)、磷酸三乙酯(tep)、磷酸三苯酯(tpp)、磷酸三丁酯(tbp)、三氯乙基磷酸酯(tcep)或者甲基磷酸二甲酯(dmmp)的液體，其中，三氯乙基磷酸酯也稱為磷酸三(2-氯乙基)酯(tcep)。電池由于不當充電、短路、針刺、擠壓或暴露于高溫等惡劣環(huán)境中而發(fā)生意外時，內(nèi)部填充的防護性功能材料能夠有效吸收熱量，防止和抑制電池?zé)崾Э亍?/p>

所述防護性功能材料3也可選為相變材料或?qū)崾牧?，電池在進行大電流充放電時，電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量傳遞給相變材料，當溫度高于相變材料的相變溫度時，相變材料吸收熱量發(fā)生相變并將熱量存儲，從而實現(xiàn)電池內(nèi)部的散熱冷卻，能夠保證電池的安全性能，保證鋰離子電池的正常使用，延長鋰離子電池的使用壽命。

所述防護性功能材料3也可選用上述防護性功能材料的復(fù)合材料?？梢赃x擇以上所述防護性功能材料的至少兩種，制備成復(fù)合材料，利用復(fù)合材料的綜合防護性能，改善熱調(diào)節(jié)功能。防護性功能材料的復(fù)合材料，既可以防止電池?zé)崾Э?，又可以保證鋰離子電池的正常使用，延長鋰離子電池的使用壽命。

在本發(fā)明可選實施例中，所述防護板主體材質(zhì)為導(dǎo)熱和/或阻燃材質(zhì)。該防護板的本體材料，可以選擇絕緣材料，也可以選用導(dǎo)電材料，根據(jù)電池極組的結(jié)構(gòu)需求進行匹配性選擇，但不影響作為熱防護功能的主要作用。

進一步，在本發(fā)明可選實施例中，所述導(dǎo)熱和/或阻燃材質(zhì)為添加阻燃劑的聚丙烯、聚乙烯或聚四氟乙烯材料等聚合物，或不銹鋼、銅、鋁等金屬。

在本發(fā)明可選實施例中，所述多個電池極組平行放置。

在本發(fā)明可選實施例中，所述電池極組包括多層正極片和多層負極片。

本發(fā)明所述的電池極組4，指通常意義上的鋰離子電池極組，電池極組采用本領(lǐng)域技術(shù)人員通常采用的結(jié)構(gòu)，極組正極端子5和極組負極端子6，可以位于極組同側(cè)，例如圖4，也可以位于兩側(cè)，如圖5。通常采用的電池極組的形狀和結(jié)構(gòu)，都可以適用于本發(fā)明公開的鋰離子電池，都可以采用本發(fā)明實質(zhì)意義上的防護板。

本發(fā)明提供的鋰離子電池，可以作為基本電池單元，制作成不同容量、不同功率、不同體積、不同形狀的電池，適用于電子產(chǎn)品，如智能手機、音樂播放器、導(dǎo)航儀、筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備，或者以電池為驅(qū)動力或部分驅(qū)動力的交通工具，如電動自行車、電動三輪車、電動汽車或混合動力車等，提高這些電動產(chǎn)品的安全性。

以上內(nèi)容示例性顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該了解，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還包括其他變化和改進，而不僅僅限于實施例的具體細節(jié)。