CN101626066B - 带防爆及断电保护装置的锂电池盖板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种锂电池盖板，尤其涉及到一种具有防爆及断电装置的带防爆及断电保护装置的锂电池盖板。其包括铝基板，于铝基板上设有一电极通孔，所述的电极通孔的底部设有环形支撑部，电极通孔内设有一防爆及断电装置，该防爆及断电装置由金属顶盖、防爆片、排气孔板、绝缘垫片、环状密封圈和包边件组成。其有益效果是：克服了现有技术的不足之处，在电池内部压力过大时，首先使防爆片弹起而切断电路，电池内部体积增加，压力降低，从而起到保护作用，当发生极端情况时，通过防爆片的环形凹槽使电解液外泄以保护电池整体不发生爆炸。本发明具有结构简单、耐压高、泄压均匀性好，制作成本低、能安全断电及泄压等特点，可有效且可靠地防止电池爆炸。

Description

带防爆及断电保护装置的锂电池盖板及其制作方法

技术领域

本发明涉及到一种锂电池盖板，尤其涉及到一种具有防爆及断电装置的带防爆及断电保护装置的锂电池盖板。

背景技术

近年来，由于摄像机、电动工具、笔记本电脑、电动自行车等电子设备日趋小型化、轻便化及便携带，而作为这些电子设备用的驱动电源也向高容量、高安全性及轻便化方向发展。锂离子钢壳全封闭电池以其电芯的高容量及负荷特性优异等特点，而得到日益广泛的应用。

锂离子电芯是锂电池的储电部件，其在使用时，会因充电器故障和过分充电式等因素而随着电池内部化学反应而产生异常气体，导致电池内部压力过大，从而发生电池爆炸事故。其后果轻则损坏设备，重则伤及使用者。因此，当电池内部压力过大时，为防止电池爆炸，须将电池内的气体外泄。其防护措施通常是在电池盖上设置保护装置。现有的保护装置存在可靠性差，耐压范围小，结构复杂，加工要求高等不足之处。

基于上述的现有技术的不足之处，本发明人研制了本发明一种“带防爆及断电保护装置的锂电池盖板及其制作方法”。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足所要解决的技术问题是：提供一种具有防爆及断电装置的带防爆及断电保护装置的锂电池盖板。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带防爆及断电保护装置的锂电池盖板，包括铝基板，于铝基板上设有一电极通孔，所述的电极通孔的底部设有环形支撑部，电极通孔内设有一防爆及断电装置，该防爆及断电装置由金属顶盖、防爆片、排气孔板、绝缘垫片、环状密封圈和包边件组成，其中金属顶盖位于防爆及断电装置顶部，防爆片中部为具有弹性的下凹部，防爆片的四周与顶盖相贴合；排气孔板设有排气孔，防爆片的下凹部与金属排气孔板相连接；环状密封圈密封连接于金属顶盖、防爆片和排气孔板的周边；环形包边件卡设于环状密封圈的外侧；于环形包边件的下侧与环形支撑部之间设有绝缘垫片；防爆及断电装置外侧的环形包边件与电极通孔内侧相贴合，环形包边件的上端与电极通孔相焊接。在使用的时候，铝基板装在锂电池的金属壳体上端，防爆及断电装置就是电池的正极，铝基板和金属壳体就是锂电池的负极。当锂电池内部压力过大时，首先使防爆片弹起而切断电路，电池内部体积增加，压力降低，从而起到保护作用。并且当发生极端情况时，可通过防爆片的环形凹槽使电解液外泄以达到保护电池整体不发生爆炸的目的，可有效且可靠地防止电池爆炸。

所述金属顶盖是凸形盖状体。

所述防爆片为铝质薄片，防爆片的下凹部底部为平面，防爆片的上表面设有安全泄压用的环形凹槽。

所述排气孔板上沿同一圆周均布有多个上下贯通的排气孔，排气孔板中部下侧设有圆形凹槽，该圆形凹槽底部边缘设有一个V形或者梯形

环槽或者U形环槽(下同)。

所述防爆片及排气孔板的防爆结构包括设置在排气孔板上的V形环槽及设于防爆片上的环形凹槽，且防爆片及排气孔板通过多点的点连接方式相连接，当电芯内部压力超过设定值时，经排气孔的向上的压力使防爆片的下凹部向上抬起，并导致排气孔板的V形环槽断开，或连接点断开(此连接点就是二至六个激光焊点)，从而与防爆片相分离而切断电路；如果内压继续增大，则防爆片的环形凹槽断开而泄压。

所述防爆片下凹部在沿圆周方向均布的二到六个点通过激光点焊与排气孔板相连接。

所述电芯内部的压力设定值为0.6-3.0Mpa，此设定值的最高值和最低值之差可根据需要调整到0.8-1.0Mpa。

一种带防爆及断电保护装置的锂电池盖板的制作方法，它包括如下步骤：

a、通过机械冲压分别制成顶盖、防爆片、排气孔板及绝缘垫片，并通过高温注塑形成密封圈；

b、将顶盖装在防爆片上部，用冲压模具将防爆片包边，使顶盖)的边缘包裹在防爆片中；

c、然后用激光点焊机将防爆片与排气孔板进行沿圆周方向均匀分布的多点点焊；

d、焊接完成后，将顶盖、防爆片、排气孔板的周边部分装入密封圈内，用热封设备将密封圈周边包裹，再将环形包边件置于密封圈外侧，最后将环形包边件的上端与电极通孔相焊接，装置制作完成。

本发明一种带防爆及断电保护装置的锂电池盖板的有益效果是：

克服了现有技术对大电流锂电池盖板安全性要求的不足之处，本发明在电池内部压力过大时，首先使防爆片弹起而切断电路，电池内部体积增加，压力降低，从而起到保护作用。且当发生极端情况时，可通过防爆片的环形凹槽使电解液外泄以达到保护电池整体不发生爆炸的目的。本发明具有结构简单、耐压高、泄压均匀性好，制作成本低、能安全断电及泄压等特点，可有效且可靠地防止电池爆炸。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本发明的铝盖板整体结构正视图；

图2是图1的A-A剖面结构示意图；

图3是本发明的整体结构示意正视图；

图4是图3的B-B剖面结构示意图；

图5是本发明实施例二的整体结构示意正视图；

图6是图5的C-C剖面结构示意图。

附图标记说明：

10、铝盖板      20、包边件      30、密封件

40、顶盖        50、排气孔板    51、排气孔

53、V形环槽

60、防爆片      61、下凹部      62、环形凹槽

70、绝缘垫片    100、防爆及断电装置

具体实施方式

下面将结合实施例对本技术方案提供的一种带防爆及断电保护装置的锂电池盖板进行叙述。

本发明是这样实施的：

在图1至图6中，一种带防爆及断电保护装置的锂电池盖板，包括铝基板10，于铝基板10上设有一电极通孔11，所述的电极通孔11的底部设有环形支撑部12，电极通孔11内设有一防爆及断电装置100，该防爆及断电装置100由金属顶盖40、防爆片60、排气孔板50、绝缘垫片70、环状密封圈30和包边件20组成，其中金属顶盖40位于防爆及断电装置100顶部，防爆片60中部为具有弹性的下凹部61，防爆片60的四周与顶盖40相贴合；排气孔板50设有排气孔51，防爆片60的下凹部与金属排气孔板50相连接；环状密封圈30密封连接于金属顶盖40、防爆片60和排气孔板50的周边；环形包边件20卡设于环状密封圈30的外侧；于环形包边件20的下侧与环形支撑部1 2之间设有绝缘垫片70；防爆及断电装置100外侧的环形包边件20与电极通孔11内侧相贴合，环形包边件20的上端与电极通孔11相焊接。在使用的时候，铝基板装在锂电池的金属壳体上端，防爆及断电装置就是电池的正极，铝基板和金属壳体就是锂电池的负极。当锂电池内部压力过大时，首先使防爆片弹起而切断电路，电池内部体积增加，压力降低，从而起到保护作用。并且当发生极端情况时，可通过防爆片的环形凹槽使电解液外泄以达到保护电池整体不发生爆炸的目的，可有效且可靠地防止电池爆炸。

在本实施例中，金属顶盖40是凸形盖状体。防爆片60为铝质薄片，防爆片60的下凹部61底部为平面，防爆片60的上表面设有安全泄压用的环形凹槽62。排气孔板50上沿同一圆周均布有多个上下贯通的排气孔，排气孔板中部下侧设有圆形凹槽，该凹槽底部边缘设有一个V形环槽。防爆片60及排气孔板50的防爆结构包括设置在排气孔板上的V形环槽53及设于防爆片60上的环形凹槽62，且防爆片60及排气孔板50通过多点的点连接方式相连接，当电芯内部压力超过设定值时，经排气孔的向上的压力使防爆片60的下凹部61向上抬起，并导致排气孔板50的V形环槽53断开，从而与防爆片60相分离而切断电路；如果内压继续增大，则防爆片60的环形凹槽62断开而泄压。防爆片30下凹部61在沿圆周方向均布的六个点通过激光点焊与排气孔板40相连接。电芯内部的压力设定值为0.6-3.0Mpa(此设定值的最高值和最低值之差可根据需要调整到0.8-1.0Mpa)。

本实施例的制作方法包括如下步骤：

a、通过机械冲压分别制成顶盖40、防爆片60、排气孔板50及绝缘垫片70，并通过高温注塑形成密封圈30；

b、将顶盖40装在防爆片60上部，用冲压模具将防爆片60包边，使顶盖40的边缘包裹在防爆片60中；

c、然后用激光点焊机将防爆片60与排气孔板50进行沿圆周方向均匀分布的多点点焊；

d、焊接完成后，将顶盖40、防爆片60、排气孔板50的周边部分装入密封圈30内，用热封设备将密封圈30周边包裹，再将环形包边件20置于密封圈30外侧，最后将环形包边件20的上端与电极通孔11相焊接，装置制作完成。

以上所述，仅是本发明带防爆及断电保护装置的锂电池盖板的一种较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种带防爆及断电保护装置的锂电池盖板，包括铝基板(10)，于铝基板(10)上设有一电极通孔(11)，其特征在于：所述的电极通孔(11)的底部设有环形支撑部(12)，电极通孔(11)内设有一防爆及断电装置(100)，该防爆及断电装置(100)由金属顶盖(40)、防爆片(60)、金属排气孔板(50)、绝缘垫片(70)、环状密封圈(30)和环状包边件(20)组成，其中金属顶盖(40)位于防爆及断电装置(100)顶部，防爆片(60)中部为具有弹性的下凹部(61)，防爆片(60)的四周与金属顶盖(40)相贴合；金属排气孔板(50)设有排气孔(51)，防爆片(60)的下凹部与金属排气孔板(50)相连接；环状密封圈(30)密封连接于金属顶盖(40)、防爆片(60)和金属排气孔板(50)的周边；环形包边件(20)卡设于环状密封圈(30)的外侧；于环形包边件(20)的下侧与环形支撑部(12)之间设有绝缘垫片(70)；环形包边件(20)的外侧与电极通孔(11)内侧相贴合，环形包边件(20)的上端与电极通孔(11)相焊接，所述金属顶盖(40)是凸形盖状体，所述防爆片(60)及金属排气孔板(50)的防爆结构包括设置在金属排气孔板上的V形环槽(53)及设于防爆片(60)上的环形凹槽(62)，且防爆片(60)及金属排气孔板(50)通过多点的点连接方式相连接，当电芯内部压力超过设定值时，经排气孔的向上的压力使防爆片(60)的下凹部(61)向上抬起，并导致金属排气孔板(50)的V形环槽(53)断开，从而与防爆片(60)相分离而切断电路；如果内压继续增大，则防爆片(60)的环形凹槽(62)断开而泄压。

2.根据权利要求1所述的带防爆及断电保护装置的锂电池盖板，其特征在于所述防爆片(60)为铝质薄片，防爆片(60)的下凹部(61)底部为平面，防爆片(60)的上表面设有安全泄压用的环形凹槽(62)。

3.根据权利要求1所述的带防爆及断电保护装置的锂电池盖板，其特征在于所述金属排气孔板(50)上沿同一圆周均布有多个上下贯通的排气孔，金属排气孔板中部下表面的中部设有圆形凹槽，该凹槽底部边缘设有一个V形环槽。

4.根据权利要求1所述的带防爆及断电保护装置的锂电池盖板，其特征在于所述防爆片(60)下凹部(61)在沿圆周方向均布的二至六个点通过激光点焊与金属排气孔板(40)相连接。

5.根据权利要求1所述的带防爆及断电保护装置的锂电池盖板，其特征在于所述电芯内部的压力设定值为0.6-3.0Mpa。

6.根据权利要求1所述盖板的制作方法，其特征在于，它包括如下步骤：

a、通过机械冲压分别制成金属顶盖(40)、防爆片(60)、金属排气孔板(50)及绝缘垫片(70)，并通过高温注塑形成环状密封圈(30)；

b、将金属顶盖(40)装在防爆片(60)上部，用冲压模具将防爆片(60)包边，使金属顶盖(40)的边缘包裹在防爆片(60)中；

c、然后用激光点焊机将防爆片(60)与金属排气孔板(50)进行沿圆周方向均匀分布的多点点焊；

d、焊接完成后，将金属顶盖(40)、防爆片(60)、金属排气孔板(50)的周边部分装入环状密封圈(30)内，用热封设备将环状密封圈(30)周边包裹，再将环形包边件(20)置于环状密封圈(30)外侧，最后将环形包边件(20)的上端与电极通孔(11)相焊接，所述盖板制作完成。

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