阅读说明：本技术 一种圆柱形锂氟化碳电池自限制膨胀抑制结构 (Self-limiting expansion inhibition structure of cylindrical lithium carbon fluoride battery ) 是由 刘浩杰 刘雪省 苏晓倩 于 2019-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种圆柱形锂氟化碳电池自限制膨胀抑制结构,属于锂氟化碳电池技术领域,所述圆柱形锂氟化碳电池包括电芯和位于电芯外侧的电池外壳；其特征在于,在所述电芯和电池外壳之间填充有多孔有机聚合物缓冲支撑层；所述多孔有机聚合物缓冲支撑层为PP或PE或PVDF或PTFE中的一种或多种。通过采用上述技术方案,多孔有机聚合物缓冲支撑层孔隙率高、可压缩,填充在电芯和壳体之间,在电芯放电起支撑作用的同时提供膨胀空间,防止电芯内部断裂和壳体形变,达到尺寸稳定性和电性能之间的平衡。采用多孔有机聚合物,密度小,质量轻,保证了电池的高比能特性。多孔有机聚合物的性质稳定,不会发生化学反应从而影响电池性能。(The invention discloses a self-limiting expansion inhibiting structure of a cylindrical lithium fluorocarbon battery, belonging to the technical field of lithium fluorocarbon batteries, wherein the cylindrical lithium fluorocarbon battery comprises a battery cell and a battery shell positioned on the outer side of the battery cell; the battery is characterized in that a porous organic polymer buffer supporting layer is filled between the battery core and the battery shell; the porous organic polymer buffer support layer is one or more of PP or PE or PVDF or PTFE. By adopting the technical scheme, the porous organic polymer buffer supporting layer has high porosity and is compressible, and the porous organic polymer buffer supporting layer is filled between the battery cell and the shell, provides an expansion space while the battery cell discharges to play a supporting role, prevents the internal fracture of the battery cell and the deformation of the shell, and achieves the balance between dimensional stability and electrical property. The porous organic polymer is adopted, so that the density is low, the weight is light, and the high specific energy characteristic of the battery is ensured. The porous organic polymer has stable properties and does not generate chemical reaction to influence the performance of the battery.)

一种圆柱形锂氟化碳电池自限制膨胀抑制结构

技术领域

本发明属于锂氟化碳电池技术领域，尤其涉及一种圆柱形锂氟化碳电池自限制膨胀抑制结构。

背景技术

锂氟化碳电池具有比能量高、自放电率低、安全性好等优点，成为军用化学电源的优选体系，但其放电后膨胀的特性严重影响了电池结构稳定性。对于圆柱形电池，由于电池高比能的需求，壳体厚度不断减薄，有些采用了质量较轻的铝壳，导致壳体强度降低，锂氟化碳电池的膨胀特性会导致壳体破裂。为避免此现象，最有效的方式是在壳体和电芯之间预留空隙，该方法虽然可以大大减小对壳壁应力，但会导致电芯失去壳壁的支撑，在自由膨胀的情况下电芯卷绕张力不断增大从而极板断裂放电中止。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题，在保证电池高比能量特性的同时有效抑制了壳体的形变，防止存在放电膨胀的特性的卷绕式电芯因缺乏外部支撑导致的极板断裂，提出一种无需外部支撑的圆柱形锂氟化碳电池自限制膨胀抑制结构。

本发明所采用的具体技术方案为：

一种圆柱形锂氟化碳电池自限制膨胀抑制结构，所述圆柱形锂氟化碳电池包括电芯(2)和位于电芯(2)外侧的电池外壳(3)；在所述电芯(2)和电池外壳(3)之间填充有多孔有机聚合物缓冲支撑层(1)；所述多孔有机聚合物缓冲支撑层(1)为PP或PE或PVDF或PTFE中的一种或多种。

进一步，所述多孔有机聚合物缓冲支撑层(1)的孔隙率为20～90％。

本发明的优点及积极效果为：

通过采用上述技术方案，本发明具有如下的技术效果：

1、多孔有机聚合物缓冲支撑层孔隙率高、可压缩，填充在电芯和壳体之间，在电芯放电起支撑作用的同时提供膨胀空间，防止电芯内部断裂和壳体形变，达到尺寸稳定性和电性能之间的平衡。

2、采用多孔有机聚合物，密度小，质量轻，保证了电池的高比能特性。

3、多孔有机聚合物采用PP、PE、PVDF、PTFE等材质，性质稳定，不会发生化学反应从而影响电池性能。

4、该方法简单有效，不改变电池任何其他结构。

附图说明

图1为本发明优选实施例的结构图；

图中：1、多孔有机聚合物缓冲支撑层；2、电芯；3、电池外壳。

具体实施方式

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，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

请参阅图1，一种圆柱形锂氟化碳电池自限制膨胀抑制结构，所述圆柱形锂氟化碳电池包括电芯2和位于电芯2外侧的电池外壳3；在所述电芯2和电池外壳3之间填充有多孔有机聚合物缓冲支撑层1；所述多孔有机聚合物缓冲支撑层1为PP或PE或PVDF或PTFE中的一种或多种。

作为优选，所述多孔有机聚合物缓冲支撑层1的孔隙率为20～90％。

上述结构的圆柱形锂氟化碳电池自限制膨胀抑制结构成型工艺及工作原理为：

在电池制造过程中，电芯外部包裹多孔有机聚合物缓冲支撑层后，放入电池壳体中，保证缓冲支撑层和电芯、壳体接触，再进行注液封口。在电池放电膨胀时，该缓冲支撑层在为电芯提供限制力的同时被不断压缩，以缓解膨胀对电池壳壁带来的应力，防止壳体发生形变。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。