CN101170169B - 盖板组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盖板组件，包括盖板、绝缘件、防爆膜、拉板和装配座，装配座上设置有一上下相通的空腔，空腔内通过绝缘件绝缘且密封地固定所述盖板和防爆膜，盖板与防爆膜电连接且相互之间形成一泄压室，所述防爆膜与位于其下方、经绝缘件绝缘后固定在装配座上的拉板电连接，且当防爆膜受到的压力超过设定值时防爆膜断开与拉板之间的电连接。本发明提供了一种无论对机械强度高的电池容器(如钢壳)还是对机械强度较低的电池容器(如铝、铝合金等)都方便适用的具有防爆功能的盖板组件。

Description

盖板组件
技术领域
本发明涉及电池盖板组件。
背景技术
随着音频、摄像机设备、个人计算机等电子设备向轻便化、可移动化方向的急速发展，高容量化的以各种碱性电池、锂二次电池为代表的非水解液二次电池成为这些电子设备驱动电源之首选。
由于这种高容量电池密闭在一封闭容器内，当充电器出现过分充电或误使用等故障时，常会在电池内部产生异常气体，异常气体的聚集会使电池内部产生过大的压力，从而存在因电池破裂给电子设备或人带来损伤之类的危险。
因此，为防止那样的事故，至今已在这种电池上备有当电池内部压力超过设定值时打开阀体排出气体的防爆安全装置。
中国专利CN2411578Y公开了一种防爆盖板，采用这种防爆机构的电池因内部压力上升时，可以切断电流；切断电流后，如果电池内部压力仍然持续升高，当压力超过防爆膜能够承受的预定压力时，防爆膜撕裂，电池泄压，从而避免电池爆炸。
采用上述防爆结构的电池结构如图1所示，具有这种防爆结构的电池的防爆盖板2与电池容器1是采用机械翻边扣合方式完成密封的。另外，为了达到防爆盖板2能密封良好、准确定位的目的，电池容器1上还预先制备了环形密封槽3，使电池容器1内部形成用于抵顶、定位防爆盖板2的台阶4。
目前，上述采用防爆结构的电池均为机械强度高的电池容器的电池，最为普遍的为圆柱形钢壳电池。由于电池容器壁厚受一定限制，采用机械强度小的铝、铝合金等材质作为电池容器的电池不宜采用机械翻边方式封口，因此上述防爆盖板无法应用于电池容器质软的电池。
由于上述原因，目前电池容器机械强度小的电池不采用机械翻边的封口，而采用焊接封口，在这种电池的盖板组件上不设置安全装置。
发明内容
本发明的目的意在克服上述现有技术难以在电池容器机械强度小的盖板组件上设置防爆装置的技术缺陷，提供一种无论对机械强度高的电池容器(如钢壳)还是对机械强度较低的电池容器(如铝、铝合金等)都方便适用的具有防爆功能的盖板组件。
实现上述目的的技术方案：
一种盖板组件，包括盖板、绝缘件、防爆膜、拉板和装配座，装配座上设置有一上下相通的空腔，空腔内通过绝缘件绝缘且密封地固定所述盖板和防爆膜，盖板与防爆膜电连接且相互之间形成一泄压室，所述防爆膜与位于其下方、经绝缘件绝缘后固定在装配座上的拉板电连接，且当防爆膜受到的压力超过设定值时防爆膜断开与拉板之间的电连接。
所述装配座的空腔内壁上具有环形密封槽，所述盖板的周缘经绝缘件绝缘且密封固定在所述环形密封槽内。
所述装配座为一装配板，装配板上具有盖板孔，在盖板孔的周围具有一向上延伸的筒体，在筒体内形成所述空腔。
所述筒体内的盖板孔周围具有一环状台面，所述筒体的上部通过向内折弯的方式形成所述环形密封槽。
所述装配座为一装配板，装配板上具有盖板孔，在盖板孔的周围具有一向下延伸的筒体，在筒体内形成所述空腔。
所述筒体内的盖板孔周围具有一环状台面，所述筒体的下部通过向内折弯的方式形成所述环形密封槽。
所述盖板向外突起形成腔体，所述防爆膜的周缘通过焊接密封的方式固定在腔体内壁上。
所述盖板向外突起形成腔体，所述防爆膜的周缘与所述盖板的周缘通过重叠压紧密封的连接方式卡接固定在所述环形密封槽内。
所述空腔的底部具有一支撑部，支撑部上设置有通气孔和位于支撑部中部的连接孔，所述拉板固定在支撑部外侧面的连接孔处，所述防爆膜的中部具有一个凸起，该凸起伸入连接孔内与所述拉板电连接。
所述盖板上设置有泄压孔。
所述盖板向外突起形成腔体，所述防爆膜的周缘通过焊接密封的方式固定在腔体内壁上。
所述拉板上设置有通达防爆膜的气孔。
所述拉板上设置有厚度小于拉板厚度的薄壁焊接部，防爆膜与拉板的电连接点在该焊接部上。
在防爆膜上设置有刻痕，用于通过改变刻痕的深度预设防爆膜所能承受的压力，使其当超过所能承受的压力时，防爆膜破裂。进一步地，所述刻痕为封闭的环形刻痕。再进一步地，所述防爆膜上还设置有至少两条与所述封闭的环形刻痕相交叉的线状刻痕。更进一步地，所述多条线状刻痕呈以封闭的环形刻痕为中心的放射状分布。
采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于：
1、通过单独设置装配座，装配座上设置有一上下相通的空腔，将盖板、绝缘件、防爆膜和拉板装设在空腔内，装配座的材质可根据需要灵活掌握，既适合于安装在通过采用机械翻边方式封口的机械强度高的电池容器(如钢壳)上、也适合于安装在通过焊接封口的机械强度较低的电池容器(如铝、铝合金等)上。本发明不仅适用于各种采用电池容器的电池，不受电池机械容器强度、及电池形状的限制，如圆柱形铝壳电池、方形铝壳电池、圆柱形钢壳电电池、方形钢壳电电池等。
2、通过单独设置装配座，可方便地在装配座内装设盖板、绝缘件、防爆膜和拉板等防爆部件，克服了现有技术因直接在钢壳上加工为装设这些防爆部件所需结构所不可避免的工艺上的操作困难。如：不便于直接在钢壳上加工制作环形密封槽和台阶等。
3、由于环形密封槽、防爆膜以及盖板不与电池容器(壳体)直接接触，环形密封槽、防爆膜以及盖板的形状可不受电池容器(壳体)形状的限制，环形密封槽、防爆膜以及盖板可方便地设计成任意形状，以圆形最佳，圆形方便加工制造，装配较方便。
4、装配座的壁厚可方便调整，不受盖板壁厚的限制，以保证空腔内的良好密封。
5、盖板与防爆膜之间的泄压室，可方便防爆膜的撕裂。
6、盖板向外突起形成腔体，该腔体可方便防爆膜的撕裂，该同突起有利于电极的引出。
7、防爆膜上设置刻痕，能更精确的设定防爆膜的破裂压力值。
8、防爆膜上的封闭的环形刻痕更容易破裂、其破裂时的压力值与理论设置的破裂压力值最接近；同时破裂后开口大，泄压快。
9、拉板上设置的薄壁焊接部有利于防爆膜与拉板的焊接。
附图说明
图1是采用传统防爆结构的电池示意图；
图2是一种盖板组件的结构示意图；
图3是图2中防爆膜与拉板连接点拉断时的结构示意图；
图4是图2中防爆膜上的刻痕撕裂时的示意图；
图5是另一种盖板组件的结构示意图；
图6是又一种盖板组件的结构示意图；
图7是又一种盖板组件的结构示意图；
图8是图7中防爆膜的纵向剖视图；
图9是图7中防爆膜的俯视图；
图10是一种装配座的结构示意图；
图11是另一种装配座的结构示意图；
图12是又一种装配座的结构示意图。
具体实施方式
实施例一、一种盖板组件，结合图2-4和图10所示，包括装配座17、盖板15、绝缘件11、防爆膜8和拉板5。装配座17为一装配板，装配板17上具有盖板孔19，在盖板孔19的周围具有一向上延伸的筒体25，在筒体25内形成一上下相通的空腔28。筒体内的盖板孔19周围具有一环状台面18，筒体25的上部通过向内折弯的方式(折弯部16)在装配座17的空腔28内壁上形成环形密封槽29。作为引出电流的电极的盖板15上具有泄压孔14，盖板15的周缘经绝缘件11绝缘且密封固定在环形密封槽29内，盖板15向外突起形成腔体，防爆膜8的周缘焊接在腔体内壁12上，盖板15与防爆膜8电连接且相互之间形成一泄压室13。防爆膜8与位于其下方、经绝缘件11绝缘后固定在装配座17上的拉板5电连接，拉板5连接电池的一极耳(未画)。拉板5上设置有通达防爆膜8的气孔10和厚度小于拉板5厚度的薄壁焊接部6，防爆膜8与拉板5的电连接点7在该焊接部6上，当防爆膜8受到的压力超过设定值时防爆膜8断开与拉板5之间的电连接。为了使防爆膜8能在精确的压力下撕裂及快速泄压，在防爆膜8上设置有封闭的环形刻痕9。通过改变刻痕9的深度预设防爆膜8所能承受的压力，使其当超过所能承受的压力时，防爆膜8破裂。
如图3所示，当盖板组件中的防爆膜8受到的压力超过防爆膜8与拉板5连接点7能承受的压力值时，连接点7拉断，切短电流。
如图4所示，如连接点7拉断后，压力继续升高，当压力超过防爆膜8上的刻痕9所能承受的压力极限值后，防爆膜8从刻痕9处撕裂，将压力泄掉。
在本实施例中，绝缘件11是注塑一体成形的，根据需要，也可是多个分离的绝缘件，只要能实现上述绝缘、密封即可。
实施例二、另一种盖板组件，结合图5和图10所示，包括装配座17、盖板15、绝缘件11、防爆膜8和拉板5。装配座17为一装配板，装配板17上具有盖板孔19，在盖板孔19的周围具有一向上延伸的筒体25，在筒体25内形成一上下相通的空腔28。筒体内的盖板孔19周围具有一环状台面18，筒体25的上部通过向内折弯的方式(折弯部16)在装配座17的空腔28内壁上形成环形密封槽29。作为引出电流的电极的盖板15上具有泄压孔14，防爆膜8的周缘与盖板15的周缘通过重叠压紧密封的连接方式卡接固定在环形密封槽29内，盖板15向外突起，盖板15与防爆膜8电连接且相互之间形成一泄压室13。防爆膜8与位于其下方、经绝缘件11绝缘后固定在装配座17上的拉板5电连接，拉板5连接电池的一极耳(未画)。拉板5上设置有通达防爆膜8的气孔10和厚度小于拉板5厚度的薄壁焊接部6，防爆膜8与拉板5的电连接点7在该焊接部6上，当防爆膜8受到的压力超过设定值时防爆膜8断开与拉板5之间的电连接。为了使防爆膜8能在精确的压力下撕裂及快速泄压，在防爆膜8上设置有封闭的环形刻痕9。通过改变刻痕9的深度预设防爆膜8所能承受的压力，使其当超过所能承受的压力时，防爆膜8破裂。
实施例三、又一种盖板组件，结合图6和图11所示，包括装配座17、盖板15、绝缘件11、防爆膜8和拉板5。装配座17为一装配板，装配板17上具有盖板孔19，在盖板孔19的周围具有一向下延伸的筒体25，在筒体25内形成一上下相通的空腔28。筒体内的盖板孔19周围具有一环状台面18，筒体25的下部通过向内折弯的方式(折弯部16)在装配座17的空腔28内壁上形成环形密封槽29。作为引出电流的电极的盖板15上具有泄压孔14，防爆膜8的周缘与盖板15的周缘通过重叠压紧密封的连接方式卡接固定在环形密封槽29内，盖板15向外突起，盖板15与防爆膜8电连接且相互之间形成一泄压室13。防爆膜8与位于其下方、经绝缘件11绝缘后固定在装配座17上的拉板5电连接，拉板5连接电池的一极耳(未画)。拉板5上设置有通达防爆膜8的气孔10和厚度小于拉板5厚度的薄壁焊接部6，防爆膜8与拉板5的电连接点7在该焊接部6上，当防爆膜8受到的压力超过设定值时防爆膜8断开与拉板5之间的电连接。为了使防爆膜8能在精确的压力下撕裂及快速泄压，在防爆膜8上设置有封闭的环形刻痕9。通过改变刻痕9的深度预设防爆膜8所能承受的压力，使其当超过所能承受的压力时，防爆膜8破裂。
采用本实施例的优点是：通过采用向下延伸筒体25的方式，将环形密封槽29和折弯部16设置在装配板17内，节约了外部空间的占用。
实施例四、又一种盖板组件，结合图7-9和图12所示，包括装配座17、盖板15、绝缘件11、防爆膜8和拉板5。装配座17为一装配板，装配板17上具有盖板孔19，在盖板孔19的周围具有一向上延伸的筒体25，在筒体25内形成一上下相通的空腔28。筒体内的盖板孔19周围具有一环状台面18，筒体25的上部通过向内折弯的方式(折弯部16)在装配座17的空腔28内壁上形成环形密封槽29。作为引出电流的电极的盖板15上具有泄压孔14，防爆膜8的周缘与盖板15的周缘通过重叠压紧密封的连接方式卡接固定在环形密封槽29内，盖板15向外突起，盖板15与防爆膜8电连接且相互之间形成一泄压室13。空腔28的底部具有一支撑部26，支撑部26上设置有通气孔21和位于支撑部26中部的连接孔20，拉板5经绝缘件11绝缘后固定在支撑部26外侧面的连接孔20处，防爆膜8的中部具有一个向下的凸起27，该凸起27伸入连接孔20内与拉板5电连接，拉板5连接电池的一极耳(未画)。拉板5上设置有通达防爆膜8的气孔10和厚度小于拉板5厚度的薄壁焊接部6，防爆膜8与拉板5的电连接点7在该焊接部6上，当防爆膜8受到的压力超过设定值时防爆膜8断开与拉板5之间的电连接。为了使防爆膜8能在精确的压力下撕裂及快速泄压，防爆膜8的中部凸起27的周围设置有封闭的环形刻痕9和两条与封闭的环形刻痕9相交叉的线状刻痕22，两条线状刻痕22呈以封闭的环形刻痕9为中心的放射状分布，通过改变刻痕的深度预设防爆膜8所能承受的压力，使其当超过所能承受的压力时，防爆膜8破裂。
进一步地，需要说明的是：1)、盖板组件中的盖板可以设置成圆形、方形等以适应不同形状电池的装配要求。2)、形成空腔的筒体，可以为圆柱形、椭圆柱形。

Claims (11)

1.一种盖板组件，包括盖板、绝缘件、防爆膜和拉板，其特征在于：还包括一装配座，装配座上设置有一上下相通的空腔，空腔内通过绝缘件绝缘且密封地固定所述盖板和防爆膜，盖板与防爆膜电连接且相互之间形成一泄压室，所述防爆膜与位于其下方、经绝缘件绝缘后固定在装配座上的拉板电连接，且当防爆膜受到的压力超过设定值时防爆膜断开与拉板之间的电连接，所述装配座为一装配板，装配板上具有盖板孔，在盖板孔的周围具有一向上延伸的筒体，在筒体内形成所述空腔，所述装配板包括一支撑部，所述支撑部位于空腔的底部，支撑部上设置有通气孔和位于支撑部中部的连接孔，所述拉板固定在支撑部外侧面的连接孔处。
2.根据权利要求1所述的盖板组件，其特征在于：所述装配座的空腔内壁上具有环形密封槽，所述盖板的周缘经绝缘件绝缘且密封固定在所述环形密封槽内。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的盖板组件，其特征在于：所述盖板向外突起形成腔体，所述防爆膜的周缘通过焊接密封的方式固定在腔体内壁上。
4.根据权利要求1-2任意一项所述的盖板组件，其特征在于：所述盖板上设置有泄压孔。
5.根据权利要求4所述的盖板组件，其特征在于：所述盖板向外突起形成腔体，所述防爆膜的周缘通过焊接密封的方式固定在腔体内壁上。
6.根据权利要求1-2任意一项所述的盖板组件，其特征在于：所述拉板上设置有通达防爆膜的气孔。
7.根据权利要求1-2任意一项所述的盖板组件，其特征在于：所述拉板上设置有厚度小于拉板厚度的薄壁焊接部，防爆膜与拉板的电连接点在该焊接部上。
8.根据权利要求1-2任意一项所述的盖板组件，其特征在于：在防爆膜上设置有刻痕，用于通过改变刻痕的深度预设防爆膜所能承受的压力，使其当超过所能承受的压力时，防爆膜破裂。
9.根据权利要求8所述的盖板组件，其特征在于：所述刻痕为封闭的环形刻痕。
10.根据权利要求9所述的盖板组件，其特征在于：所述防爆膜上还设置有至少两条与所述封闭的环形刻痕相交叉的线状刻痕。
11.根据权利要求10所述的盖板组件，其特征在于：所述多条线状刻痕呈以封闭的环形刻痕为中心的放射状分布。
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