本实用新型涉及锂离子电池领域，具体为一种嵌入温度安全保护装置的卷绕型锂离子电池。
背景技术：
锂离子电池是一种可充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态，放电时则相反。相对于其他类型的电池，锂离子电池因为工作电压高、能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点，在现实生活中得到很广泛的应用，具有很好的发展前景。
然而，传统的锂离子电池在能量释放的过程中，大多存在内部短路而持续发热的问题，当其热量产生和累积速度大于散热速度时，电池内部温度就会持续升高，引起锂离子电池中高活性的正极材料和有机电解液等发生剧烈的化学副反应，产生大量的热，导致“热失控”而起火爆炸，存在一定的安全风险。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种嵌入温度安全保护装置的卷绕型锂离子电池，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种嵌入温度安全保护装置的卷绕型锂离子电池，包括电芯、绝缘套筒、正极绝缘垫片、负极绝缘垫片、正极密封垫片、负极密封垫片、钢包外壳、钢包顶盖、钢包底盖、榫槽、榫头、绝缘顶盖、绝缘底盖、正极端子和负极端子，所述电芯由中心管、内隔膜、负极极片、外隔膜、正极极片、负极涂层、正极涂层、温度保护组件、负极耳片和正极耳片组成，所述中心管的外圆周上从内向外分别卷绕有若干匝的内隔膜、负极极片、外隔膜和正极极片，所述负极极片和正极极片一端的两侧分别均匀涂布有负极涂层和正极涂层，且负极极片和正极极片另一端之间嵌装有温度保护组件，所述温度保护组件由热敏电阻层和热敏蜡层组成，所述热敏电阻层的两侧均匀涂布有热敏蜡层，所述热敏蜡层的侧面分别与负极极片和正极极片另一端的侧面相接触，所述负极极片另一端的底部中心和正极极片另一端的顶部中心分别与负极耳片和正极耳片的一端固定连接；所述电芯嵌装在绝缘套筒的内部，且电芯和绝缘套筒的顶部和底部分别与正极绝缘垫片底部和负极绝缘垫片顶部的中心和外缘相接触，所述正极绝缘垫片的顶部和负极绝缘垫片的底部分别与正极密封垫片的底部和负极密封垫片的顶部相接触，所述正极密封垫片、正极绝缘垫片、绝缘套筒、负极绝缘垫片和负极密封垫片从上到下依次嵌装在钢包外壳的内部。
根据上述技术方案，所述钢包外壳的顶部和底部分别与钢包顶盖底部的外缘和钢包底盖顶部的外缘固定焊接，所述钢包顶盖顶部的中心和钢包底盖底部的中心通过榫槽和榫头分别固定嵌装有绝缘顶盖和绝缘底盖，所述绝缘顶盖顶部的中心和绝缘底盖底部的中心分别嵌装有正极端子和负极端子的一端。
根据上述技术方案，所述榫槽设置有八个，分别均匀开设在钢包顶盖和钢包底盖内圆周的中段，且榫槽的内部嵌装有榫头，所述榫头设置有八个，分别设置在绝缘顶盖和绝缘底盖外圆周的中段。
根据上述技术方案，所述正极端子的另一端穿过钢包顶盖和正极密封垫片的顶部中心与正极耳片的另一端相接触。
根据上述技术方案，所述负极端子的另一端穿过钢包底盖和负极密封垫片的底部中心与负极耳片的另一端相接触。
与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：该实用新型通过在电芯中嵌装温度保护组件，从而利用50℃时迅速熔化的热敏蜡层，使受热后电阻增大的热敏电阻层直接接触负极极片和正极极片而小电流持续放电，释放电池的存储能量，避免了电池热失控引起的爆炸问题，提高了电池安全性能；设置钢包顶盖、钢包底盖、绝缘顶盖和绝缘底盖，并增设榫槽和榫头，利用榫卯和焊接的方式进行连接固定，从而降低了电池的制造难度，易于组装拆卸，方便人员对温度保护组件进行维修更换，延长了电池的使用寿命。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型的整体结构主视图；
图2是本实用新型的整体结构剖视图；
图3是本实用新型的整体结构俯视图；
图4是本实用新型中电芯整体结构俯视图；
图5是本实用新型中钢包顶盖的立体结构示意图；
图中：1、电芯；101、中心管；102、内隔膜；103、负极极片；104、外隔膜；105、正极极片；106、负极涂层；107、正极涂层；108、温度保护组件；1081、热敏电阻层；1082、热敏蜡层；109、负极耳片；110、正极耳片；2、绝缘套筒；3、正极绝缘垫片；4、负极绝缘垫片；5、正极密封垫片；6、负极密封垫片；7、钢包外壳；8、钢包顶盖；9、钢包底盖；10、榫槽；11、榫头；12、绝缘顶盖；13、绝缘底盖；14、正极端子；15、负极端子。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种嵌入温度安全保护装置的卷绕型锂离子电池，包括电芯1、绝缘套筒2、正极绝缘垫片3、负极绝缘垫片4、正极密封垫片5、负极密封垫片6、钢包外壳7、钢包顶盖8、钢包底盖9、榫槽10、榫头11、绝缘顶盖12、绝缘底盖13、正极端子14和负极端子15，电芯1由中心管101、内隔膜102、负极极片103、外隔膜104、正极极片105、负极涂层106、正极涂层107、温度保护组件108、负极耳片109和正极耳片110组成，中心管101的外圆周上从内向外分别卷绕有若干匝的内隔膜102、负极极片103、外隔膜104和正极极片105，负极极片103和正极极片105一端的两侧分别均匀涂布有负极涂层106和正极涂层107，且负极极片103和正极极片105另一端之间嵌装有温度保护组件108，温度保护组件108由热敏电阻层1081和热敏蜡层1082组成，热敏电阻层1081的两侧均匀涂布有热敏蜡层1082，热敏蜡层1082的侧面分别与负极极片103和正极极片105另一端的侧面相接触，负极极片103另一端的底部中心和正极极片105另一端的顶部中心分别与负极耳片109和正极耳片110的一端固定连接，电芯1嵌装在绝缘套筒2的内部，且电芯1和绝缘套筒2的顶部和底部分别与正极绝缘垫片3底部和负极绝缘垫片4顶部的中心和外缘相接触，正极绝缘垫片3的顶部和负极绝缘垫片4的底部分别与正极密封垫片5的底部和负极密封垫片6的顶部相接触，正极密封垫片5、正极绝缘垫片3、绝缘套筒2、负极绝缘垫片4和负极密封垫片6从上到下依次嵌装在钢包外壳7的内部，钢包外壳7的顶部和底部分别与钢包顶盖8底部的外缘和钢包底盖9顶部的外缘固定焊接，钢包顶盖8顶部的中心和钢包底盖9底部的中心通过榫槽10和榫头11分别固定嵌装有绝缘顶盖12和绝缘底盖13，榫槽10设置有八个，分别均匀开设在钢包顶盖8和钢包底盖9内圆周的中段，且榫槽10的内部嵌装有榫头11，榫头11设置有八个，分别设置在绝缘顶盖12和绝缘底盖13外圆周的中段，绝缘顶盖12顶部的中心和绝缘底盖13底部的中心分别嵌装有正极端子14和负极端子15的一端，正极端子14的另一端穿过钢包顶盖8和正极密封垫片5的顶部中心与正极耳片110的另一端相接触，负极端子15的另一端穿过钢包底盖9和负极密封垫片6的底部中心与负极耳片109的另一端相接触。
基于上述，本实用新型的优点在于，该实用新型使用时，先将负极涂层106和正极涂层107分别均匀涂布到负极极片103和正极极片105上，再将内隔膜102、负极极片103、外隔膜104和正极极片105从内向外的卷绕到中心管101上，并将负极耳片109和正极耳片110的一端分别焊接在负极极片103和正极极片105上，接着将热敏蜡层1082均匀涂布到热敏电阻层1081上，再将温度保护组件108嵌装到负极极片103和正极极片105之间，并用电化学性能稳定的粘结胶将内隔膜102和外隔膜104的边缘与温度保护组件108两侧的边缘固定粘接，制成电芯1，利用50℃时迅速熔化的热敏蜡层1082，使受热后电阻增大的热敏电阻层1081直接接触负极极片103和正极极片105而小电流持续放电，释放电池的存储能量，从而避免了电池热失控引起的爆炸问题，提高了电池安全性能；然后将电芯1嵌入绝缘套筒2中，并将正极密封垫片5、正极绝缘垫片3、绝缘套筒2、负极绝缘垫片4和负极密封垫片6从上到下依次嵌入钢包外壳7中，使负极耳片109和正极耳片110的另一端分别包夹在正极密封垫片5和正极绝缘垫片3之间、负极绝缘垫片4和负极密封垫片6之间，再将正极端子14和负极端子15分别与正极耳片110和负极耳片109贴合，最后将钢包顶盖8和钢包底盖9焊接到钢包外壳7上，对正极端子14和负极端子15进行固定，再通过使榫头11嵌入榫槽10中，将绝缘顶盖12和绝缘底盖13分别安装到钢包顶盖8和钢包底盖9，制成电池，利用榫卯和焊接的方式进行连接固定，从而降低了电池的制造难度，易于组装拆卸，方便人员对温度保护组件108进行维修更换，延长了电池的使用寿命。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种嵌入温度安全保护装置的卷绕型锂离子电池，包括电芯(1)、绝缘套筒(2)、正极绝缘垫片(3)、负极绝缘垫片(4)、正极密封垫片(5)、负极密封垫片(6)、钢包外壳(7)、钢包顶盖(8)、钢包底盖(9)、榫槽(10)、榫头(11)、绝缘顶盖(12)、绝缘底盖(13)、正极端子(14)和负极端子(15)，其特征在于：所述电芯(1)由中心管(101)、内隔膜(102)、负极极片(103)、外隔膜(104)、正极极片(105)、负极涂层(106)、正极涂层(107)、温度保护组件(108)、负极耳片(109)和正极耳片(110)组成，所述中心管(101)的外圆周上从内向外分别卷绕有若干匝的内隔膜(102)、负极极片(103)、外隔膜(104)和正极极片(105)，所述负极极片(103)和正极极片(105)一端的两侧分别均匀涂布有负极涂层(106)和正极涂层(107)，且负极极片(103)和正极极片(105)另一端之间嵌装有温度保护组件(108)，所述温度保护组件(108)由热敏电阻层(1081)和热敏蜡层(1082)组成，所述热敏电阻层(1081)的两侧均匀涂布有热敏蜡层(1082)，所述热敏蜡层(1082)的侧面分别与负极极片(103)和正极极片(105)另一端的侧面相接触，所述负极极片(103)另一端的底部中心和正极极片(105)另一端的顶部中心分别与负极耳片(109)和正极耳片(110)的一端固定连接；所述电芯(1)嵌装在绝缘套筒(2)的内部，且电芯(1)和绝缘套筒(2)的顶部和底部分别与正极绝缘垫片(3)底部和负极绝缘垫片(4)顶部的中心和外缘相接触，所述正极绝缘垫片(3)的顶部和负极绝缘垫片(4)的底部分别与正极密封垫片(5)的底部和负极密封垫片(6)的顶部相接触，所述正极密封垫片(5)、正极绝缘垫片(3)、绝缘套筒(2)、负极绝缘垫片(4)和负极密封垫片(6)从上到下依次嵌装在钢包外壳(7)的内部。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入温度安全保护装置的卷绕型锂离子电池，其特征在于：所述钢包外壳(7)的顶部和底部分别与钢包顶盖(8)底部的外缘和钢包底盖(9)顶部的外缘固定焊接，所述钢包顶盖(8)顶部的中心和钢包底盖(9)底部的中心通过榫槽(10)和榫头(11)分别固定嵌装有绝缘顶盖(12)和绝缘底盖(13)，所述绝缘顶盖(12)顶部的中心和绝缘底盖(13)底部的中心分别嵌装有正极端子(14)和负极端子(15)的一端。
3.根据权利要求1所述的一种嵌入温度安全保护装置的卷绕型锂离子电池，其特征在于：所述榫槽(10)设置有八个，分别均匀开设在钢包顶盖(8)和钢包底盖(9)内圆周的中段，且榫槽(10)的内部嵌装有榫头(11)，所述榫头(11)设置有八个，分别设置在绝缘顶盖(12)和绝缘底盖(13)外圆周的中段。
4.根据权利要求1所述的一种嵌入温度安全保护装置的卷绕型锂离子电池，其特征在于：所述正极端子(14)的另一端穿过钢包顶盖(8)和正极密封垫片(5)的顶部中心与正极耳片(110)的另一端相接触。
5.根据权利要求1所述的一种嵌入温度安全保护装置的卷绕型锂离子电池，其特征在于：所述负极端子(15)的另一端穿过钢包底盖(9)和负极密封垫片(6)的底部中心与负极耳片(109)的另一端相接触。
技术总结