CN102324479B - 一种动力锂离子电池防爆阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力锂离子电池防爆阀，包括防爆阀外丝，所述防爆阀外丝内部从上到下依次设有防爆阀内丝、弹簧及防爆片，所述防爆阀内丝中间设置有通孔。防爆阀外丝内部，所述防爆片上方设有防爆片垫片，所述防爆片下方设有防爆阀密封圈。所述弹簧直径与所述防爆阀内丝外径相同。所述防爆阀外丝下部设有收缩口。所述防爆片采用铝合金箔片，其厚度为0.50～2mm，所述铝合金箔片上设置有刻痕。本发明的电池防爆阀结构简单，安装方便，防止电池内部压力过大，给电池安全性能带来影响，且在电池出现短路、过充、过放等异常情况时，能及时泄压，防止电池产生爆炸。

Description

一种动力锂离子电池防爆阀

技术领域

本发明涉及一种防爆阀，特别涉及一种动力锂离子电池防爆阀。

背景技术

钛酸锂（Li4Ti5O12）是一种“零应变”电极材料，循环性能好，具有很好的充放电平台以及可大电流充放电性能，同时还具有很好的抗过充性能、热稳定性能以及安全性能，是锂离子动力电池的新型材料。

通过现有技术，制成的钛酸锂为负极的动力锂离子电池，在电池使用过程中，钛酸锂与电解液反应，生成HF、CO2、CO等气体，造成电池壳体内部压力越来越大，甚至会产生爆炸，给电池安全带来很大的隐患。因此需要安装电池防爆阀。

传统的动力锂离子电池防爆阀有两种：一种为一次性的，即电池内部压力达到一定值时，防爆阀开启，释放电池内部压力，达到防爆泄气的目的。另一种是二次放气式防爆阀，该种防爆阀包括阀体、阀盖、弹簧及密封芯片，电池内部压力达到一定值时，密封芯片自动打开，缓解电池内部压力，能有效的避免电池在使用过程中壳体内部压力的增大。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：一次性的防爆阀开启后电池同时报废，相对于锂离子动力电池的新型材料钛酸锂良好的循环性能，是一个极大的浪费。二次放气式防爆阀在电池出现短路、过充、过放等异常情况时，电池内部压力急剧升高，该种防爆阀不能起到瞬间完全泄气，达到防爆的目的。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种可以降低电池内部压力的动力锂离子电池防爆阀。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：一种以钛酸锂为负极的动力锂离子电池防爆阀，包括防爆阀外丝，所述防爆阀外丝内部从上到下依次设有防爆阀内丝、弹簧及防爆片，所述防爆阀内丝中间设置有通孔，所述防爆片为金属片，所述金属片上设置有刻痕，所述刻痕为圆形刻痕，所述通孔为圆形通孔，所述圆形通孔的直径等于或略大于所述圆形刻痕的外径。

所述防爆阀外丝内部，所述防爆片上方设有防爆片垫片，所述防爆片下方设有防爆阀密封圈。

所述弹簧直径与所述防爆阀内丝外径相同。

所述防爆阀外丝下部设有收缩口。

所述金属片采用铝合金箔片，其厚度为0.50～2mm。

所述圆形刻痕的外部周长为所述防爆片周长的1/3～1/2，所述圆形刻痕深度为所述铝合金箔片厚度的1/5～1/4。

本发明的动力锂离子电池防爆阀用于以钛酸锂为负极的电池中。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明的电池防爆阀结构简单，安装方便，可以把以钛酸锂为负极的动力锂离子电池在使用过程中生成的HF、CO2、CO等气体排出电池壳体，防止电池内部压力越来越大，给电池安全性能带来影响，且在常规泄压时能防止电池内部与空气接触，从而保证电池可以正常使用，不损害电池性能；同时在电池出现短路、过充、过放等异常情况时，能及时泄压，防止电池产生爆炸，本发明的动力锂离子电池防爆阀尤其适用于以钛酸锂为负极的电池中。

附图说明

图1是本发明实施例提供的以钛酸锂为负极的动力锂离子电池防爆阀结构示意图；

图2是本发明实施例提供的防爆阀外丝结构示意图；

图3是本发明实施例提供的防爆片主视图；

图4是本发明实施例提供的防爆片俯视图；

图5是本发明实施例提供的防爆阀内丝主视图；

图6是本发明实施例提供的防爆阀内丝俯视图。

图中：1、防爆阀内丝；2、弹簧；3、防爆片垫片；4、防爆片；5、防爆阀密封圈；6、防爆阀外丝；7、防爆阀刻痕；8、通孔；9收缩口；10电池壳体顶盖。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，一种以钛酸锂为负极的动力锂离子电池防爆阀，其包括防爆阀外丝6、防爆片4、弹簧2以及防爆阀内丝1，防爆片4、弹簧2以及防爆阀内丝1按从下到上的顺序依次安装于防爆阀外丝6中，防爆阀内丝1中间设置有通孔8。

参见图1，为了达到更好的密封效果，防爆阀外丝6内部，防爆片4下方设有防爆阀密封圈5，防爆片4上方设有有防爆片垫片3。

参见图1，为了限制弹簧5向上运动，将弹簧5组装在防爆阀外丝6内，弹簧5的直径小于防爆阀内丝1外径，大于防爆阀内丝1内径，优选弹簧2直径与防爆阀内丝1外径相同。

参见图1和图2，为了便于组装，防爆阀外丝6下部设有收缩口9，收缩口9上放置防爆阀密封圈5，收缩口9用于与电池壳体内部相通，防爆阀外丝6采用激光焊接的方式焊接到与电池壳体顶盖10上。

参见图3和图4，防爆片4采用铝合金箔片，其厚度为0.50～2mm，所述铝合金箔片上设置有刻痕7。刻痕7优选为圆形刻痕，刻痕7的截面为半圆形，也可以是梯形，圆形刻痕7周长为所述防爆片周长的1/3～1/2，圆形刻痕7深度为所述铝合金箔片厚度的1/5～1/4。

本发明的防爆片采用铝合金箔片具有以下优点：1、不和电池内部电解液以及正负极材料发生反应，影响电池性能；2、材料的强度适中，有利于加工及装配，保证爆破气压点满足电池设计要求。也可以采用铜箔片或其他金属片，但是相比铝合金箔片的成本高。

参见图5和图6，防爆阀内丝1中间的通孔8为圆形通孔，圆形通孔8的直径等于或略大于圆形刻痕外径。

设置刻痕，在电池内部压力急剧升高，当压力达到设置的电池防爆气压点，防爆片能够瞬间从刻痕处爆破，防止电池产生爆炸。

本发明防爆阀外丝、防爆阀密封圈、防爆片、防爆片垫片、弹簧以及防爆阀内丝相配合，防爆阀外丝与防爆阀内丝通过内外螺纹进行连接。本发明的动力锂离子电池防爆阀尤其适用于以钛酸锂为负极的电池中。在以钛酸锂为负极的动力锂离子电池使用过程中，钛酸锂与电解液反应，生成的HF、CO2、CO等气体可以通过电池内部压力挤压防爆片，使弹簧发生形变，内部气体从防爆阀密封圈，经过通孔而排出电池壳体，在电池内压降低后，弹簧自动恢复原始状态，压紧防爆阀密封圈，保持电池内部密封，使电池内部不与空气接触，从而保证电池可以正常使用，不损害电池性能；在电池出现短路、过充、过放等异常情况时，电池内部压力急剧升高，当压力达到设置的电池防爆气压点，防爆片能够从刻痕处瞬间打开，以保证电池内部气体能及时排出，防止电池产生爆炸。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种动力锂离子电池防爆阀，其特征在于，包括防爆阀外丝，所述防爆阀外丝内部从上到下依次设有防爆阀内丝、弹簧及防爆片，所述防爆阀内丝中间设置有通孔，所述防爆片为金属片，所述金属片上设置有刻痕，所述刻痕为圆形刻痕，所述通孔为圆形通孔，所述圆形通孔的直径等于或略大于所述圆形刻痕的外径。

2.根据权利要求1所述的动力锂离子电池防爆阀，其特征在于，所述防爆阀外丝内部，所述防爆片上方设有防爆片垫片，所述防爆片下方设有防爆阀密封圈。

3.根据权利要求1所述的动力锂离子电池防爆阀，其特征在于，所述弹簧直径与所述防爆阀内丝外径相同。

4.根据权利要求1所述的动力锂离子电池防爆阀，其特征在于，所述防爆阀外丝下部设有收缩口。

5.根据权利要求1-3任一项所述的动力锂离子电池防爆阀，其特征在于，所述金属片采用铝合金箔片，其厚度为0.50～2mm。

6.根据权利要求5所述的动力锂离子电池防爆阀，其特征在于，所述圆形刻痕的外部周长为所述防爆片周长的1/3～1/2，所述圆形刻痕深度为所述铝合金箔片厚度的1/5～1/4。

7.权利要求1所述的动力锂离子电池防爆阀用于以钛酸锂为负极的电池中。