CN102064293A - 电池盖板结构 - Google Patents

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陈宇澄
许天军
田宏国
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Abstract

本发明涉及一种电池盖板结构，其包括基板和密封装置；所述基板上设置有螺纹通孔，所述密封装置与所述基板的螺纹通孔密封装配连接。该盖板结构在化成过程中封闭效果好，且工序简单，易操作，密封效果好，资源可重复利用，提高了生产效率；电池使用过程中因内部气压过大时，可使螺钉与螺纹通孔分离或产生间隙，进而释放电池内部的气压，避免电池鼓壳、暴阀等现象的发生，使电池的使用寿命得以延长。

Description

电池盖板结构
技术领域
本发明涉及锂离子电池，特别涉及一种锂离子电池的电池盖板结构。
背景技术
锂离子电池包括金属壳体、电芯以及盖板，其中盖板用以封装装入电芯的金属壳体。锂离子电池的加工制造大致程序如下：首先将电芯安装位于金属壳体，一般通过激光焊接等方式将盖板与金属壳体的开口部密封装配连接，然后向金属壳体内注入电解液，待电芯在电解液充分浸润后，对该电池进行化成。
为了向金属壳体内注入电解液，通常在锂离子电池的盖板上开设有注液孔。在向金属壳体内进行注液时，通过该注液孔将电解液注入金属壳体内，注液结束再通过在该注液孔位置处贴胶纸或塞棉花等方式封闭该注液孔，然后再对电池进行化成。待化成工艺完毕，在该注液孔内压入与该注液孔相适配的钢珠，实现对该注液孔的密封。
这种密封方式工序复杂，生产效率较低；化成工序中，由于采用贴胶纸或塞棉花等方式封闭注液孔，其密封效果相对较差；化成工序完成，通常需对胶纸或棉花进行拆离，经拆离的胶纸和棉花无法进行重复利用，亦增加了工时，造成资源与人力的浪费；注液孔最终密封采用压入钢珠的方式，一是在冲压钢珠时，易造成壳体变形等现象，影响电池的使用寿命，二是在电池因长久使用而导致电池内部气压过大时，无法释放其内部压力，易出现鼓壳、暴阀等现象，从而影响电池使用寿命。
为解决上述锂电池的内部压力释放问题，相继出现了具有防爆功能的盖板，例如在中国第 200910109326.7号专利申请中公开的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，该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。该盖板能够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。
另在第200620103392.5号中国专利中公开的一种防爆式锂电池盖板，包括基体及设于其上的安全孔，在安全孔内设有防爆膜，该防爆膜和基体为一体式压展成型结构，且防爆膜位于安全孔内一定深度处，即防爆膜的上、下表面分别距基体的上、下表面均有高度差，在该防爆膜的表面上、靠近安全孔的内壁处还至少设有一圈凹槽，构成防爆断裂圈。
然而，上述的防爆盖板，结构复杂，加工工序较多，仅仅解决后期防爆问题，未能解决生产过程中存在的生产效率低以及资料浪费和钢珠密封带来的系列问题。
鉴于此，有必要对锂离子电池的盖板进一步改进完善。
发明内容
本发明为了解决现有技术中锂离子电池盖板在化成时封闭效果差、工序复杂以及成品电池易在内部气压过大时产生鼓壳、暴阀等问题，而提出一种电池盖板结构。
本发明是通过以下方案实现的：
上述的电池盖板结构，包括基板和密封装置；所述基板上设置有螺纹通孔，所述密封装置与所述基板的螺纹通孔密封装配连接。
所述的电池盖板结构，其中：所述基板是金属基板。
所述的电池盖板结构，其中：所述密封装置包括与所述螺纹通孔相匹配的螺钉和套设在所述螺钉的密封圈。
所述的电池盖板结构，其中：所述密封圈为组合垫圈，包括金属外圈和位于所述金属外圈的内侧且与所述金属外圈结合为一体的弹性内圈；所述弹性内圈与所述螺钉的螺柱紧密接合。
所述的电池盖板结构，其中：所述螺钉的后端设有环形密封限位槽；所述密封圈通过所述密封限位槽装配限位，所述密封圈的弹性内圈内径与所述密封限位槽相适配。 
所述的电池盖板结构，其中：所述弹性内圈是由塑胶材料所制成，其与螺纹通孔配合的顶面为凸起的光滑曲面。
所述的电池盖板结构，其中：所述螺纹通孔同时作为注液孔，电解液通过所述螺纹通孔注入电池壳体内。
所述的电池盖板结构，其中：所述基板上另设有注液孔，所述注液孔由过盈配合的钢珠密封。
所述的电池盖板结构，其中：所述基板上另设有注液孔，所述注液孔与螺纹通孔结构相同，同样由所述密封装置密封装配。
有益效果：1.由于本申请的电池盖板设置有螺纹通孔以及密封该螺纹通孔的密封装置；在对电池进行化成时，可把螺钉半旋入该螺纹通孔中，使螺钉处于半拧紧状态；其化成过程中，不需采用胶纸和棉花密封开口，封闭效果好，且工序简单，易操作；在化成完毕后，直接可把螺钉旋紧，密封圈在螺钉的压力作用下，密封螺钉与注液孔之间可能存在的螺纹间隙，其密封效果好，螺钉资源可重复利用，整个过程不需另外拆除胶纸或棉花等工序，提高了生产效率，且避免了因冲压钢珠而造成的电池金属壳体变形的缺陷；且由于所述弹性内圈的顶面为凸起的光滑曲面，在螺钉的压力作用下，弹性内圈凸起的顶面受到向下的压力，可使密封螺钉与注液孔之间可能存在的螺纹间隙得到更好的密封。
2.由于本申请的电池是通过螺钉旋入螺纹通孔内而密封电池的金属壳体，当成品电池内部气压过大导致轻微或明显鼓壳时，在保证合适的温湿度环境的条件下，旋转螺钉，使螺钉与螺纹通孔分离或产生间隙，进而释放电池内部的气压，避免电池鼓壳、暴阀等现象的发生，使电池的使用寿命得以延长。
附图说明
图1是本发明的电池盖板结构实施例一的结构示意图。
图2是本发明的电池盖板结构实施例一的基板结构示意图。
图3是图2的A-A局部剖视图。
图4是本发明的电池盖板结构密封装置的剖视图。
图5是本发明的电池盖板结构实施例二的基板结构示意图。
图6是本发明的电池盖板结构实施例三的基板结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明的电池盖板结构包括基板1和密封装置2；其中基板1上设置有螺纹通孔11，密封装置2装设在基板1的螺纹通孔11处并密封该螺纹通孔11；基板1可以是金属基板或塑胶基板等。
如图4所示，该密封装置2包括螺钉21和密封圈22；其中
螺钉21与螺纹通孔11相匹配，螺钉21的后端设有环形密封限位槽211；
密封圈22套设在螺钉21的后端，通过密封限位槽211装配限位，用以螺钉21与螺纹通孔11装配后密封该螺纹通孔11；该密封圈22为组合垫圈，包括弹性内圈221和金属外圈222，弹性内圈221位于金属外圈222的内侧且与金属外圈222结合为一体；弹性内圈221的孔径与螺钉21的密封限位槽211相适配，与螺钉21的螺柱紧密接合。
弹性内圈221是由塑胶材料所制成的塑胶内圈，其与螺纹通孔11配合的顶面为凸起的光滑曲面。
实施例一
螺纹通孔11同时作为注液孔，电解液通过该螺纹通孔11注入电池壳体内。
采用该结构时，电池进行化成时，可把螺钉21半旋入该螺纹通孔11中，使螺钉21处于半拧紧状态；化成过程中不需采用胶纸和棉花密封开口，封闭效果好，且工序简单，易操作；化成完毕后，直接可把螺钉21旋紧，密封圈22在螺钉21的压力作用下，密封螺钉21与注液孔11之间可能存在的螺纹间隙，其密封效果好，螺钉21资源可重复利用，整个过程不需另外拆除胶纸或棉花等工序，提高了生产效率，且避免了因冲压钢珠而造成的金属壳体变形的缺陷；且由于弹性内圈221的顶面为凸起的光滑曲面，在螺钉21的压力作用下，弹性内圈221凸起的顶面受到向下的压力，可使密封螺钉21与注液孔11之间可能存在的螺纹间隙得到更好的密封。
由于采用该盖板结构的电池是通过螺钉21旋入螺纹通孔11内密封，因此当电池内部气压过大时，在保证合适的温湿度环境的条件下，旋转螺钉21，使螺钉21与螺纹通孔11分离或产生间隙，进而释放电池内部的气压，避免电池鼓壳、暴阀等现象的发生，使电池的使用寿命得以延长。
实施例二
如图5所示，基板1上另设有注液孔12，用以向电池壳体内部注液。此时，注液孔12为现有技术中惯常结构，最后由过盈配合的钢珠密封；螺纹通孔11由密封装置2密封装配。
采用该电池盖板结构，由于螺纹通孔11和密封装置2的设置，可以释放电池内部的气压，从而避免电池鼓壳、爆阀等问题，得以延长电池使用寿命。
实施例三
如图6所示，基板1上另设有注液孔13，该注液孔13与螺纹通孔11结构相同，同样由密封装置2密封装配。采用该结构，具有既可以防爆、又可以泄压的双重安全保护功能。
非因此局限本发明的保护范围，故举凡运用本发明说明书及图示内容所为的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。 

Claims (9)

1.一种电池盖板结构，其特征在于：所述盖板结构包括基板和密封装置；所述基板上设置有螺纹通孔，所述密封装置与所述基板的螺纹通孔密封装配连接。
2.如权利要求1所述的电池盖板结构，其特征在于：所述基板是金属基板。
3.如权利要求1所述的电池盖板结构，其特征在于：所述密封装置包括与所述螺纹通孔相匹配的螺钉和套设在所述螺钉的密封圈。
4.如权利要求3所述的电池盖板结构，其特征在于：所述密封圈为组合垫圈，包括金属外圈和位于所述金属外圈的内侧且与所述金属外圈结合为一体的弹性内圈；所述弹性内圈与所述螺钉的螺柱紧密接合。
5.如权利要求4所述的电池盖板结构，其特征在于：所述螺钉的后端设有环形密封限位槽；所述密封圈通过所述密封限位槽装配限位，所述密封圈的弹性内圈内径与所述密封限位槽相适配。
6.如权利要求4所述的电池盖板结构，其特征在于：所述弹性内圈是由塑胶材料所制成，其与螺纹通孔配合的顶面为凸起的光滑曲面。
7.如权利要求1所述的电池盖板结构，其特征在于：所述螺纹通孔同时作为注液孔，电解液通过所述螺纹通孔注入电池壳体内。
8.如权利要求1所述的电池盖板结构，其特征在于：所述基板上另设有注液孔，所述注液孔由过盈配合的钢珠密封。
9.如权利要求1所述的电池盖板结构，其特征在于：所述基板上另设有注液孔，所述注液孔与螺纹通孔结构相同，同样由所述密封装置密封装配。
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