CN104993079B - 一种带二次密封阀的圆柱形锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本发明的圆柱形锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液、外壳及帽盖组成，外壳与帽盖组成密封空间，正负极由隔膜分隔开卷绕成型，正极、负极、隔膜、电解液均在外壳与帽盖构造的密封空间内。帽盖为复合帽盖，主要由上帽盖、下帽盖及防爆阀组成，防爆阀具有二次密封功能。

Description

一种带二次密封阀的圆柱形锂离子电池

技术领域

本发明涉及到一种锂离子电池，特别是一种圆柱形锂离子电池。

背景技术

锂离子电池的特点是单体电压高、比能量高、比功率高、使用寿命长。锂离子电池的不足是成本高、具有可燃可爆性。圆柱形锂离子电池的特点是标准化程度高，生产自动化程度高。为防止锂离子电池发生爆炸，一般在锂离子电池的外壳上设置有防爆阀，圆柱形锂离子电池的防爆阀一般设置在电池的帽盖内。锂离子电池正常使用一般不产生气体，所以一旦锂离子电池内部产生高压气体，说明锂离子电池已经损坏，不可继续使用。因此，锂离子电池的防爆阀一般是一次性的，防爆阀一旦开启泄压便不再密封。适合锂离子电池用的二次密封防爆阀一般机构比较复杂，成本相对较高，圆柱形锂离子电池基本不采用，圆柱形锂离子电池的防爆阀通常是一片金属薄膜。圆柱形锂离子电池作为动力电池使用时，一次性防爆阀表现出极大的安全隐患。动力电池通常需要多个圆柱形锂离子电池组合使用，当其中一个圆柱形锂离子电池因某种原因防爆阀开启，对其他锂离子电池并无影响，动力电池作为整体可以继续使用。防爆阀开启的锂离子电池不再密封，空气中的水分进入锂离子电池内部与锂离子电池的负极发生反应，可能引发锂离子电池自燃。

发明内容

本发明的目的是提供一种带二次密封功能的圆柱形锂离子电池。本发明的电池由正极、负极、隔膜、电解液、外壳及帽盖组成，外壳与帽盖组成密封空间，正负极由隔膜分隔开卷绕成型，正极、负极、隔膜、电解液均在外壳与帽盖构造的密封空间内。帽盖为复合帽盖，主要由上帽盖、下帽盖及防爆阀组成，防爆阀具有二次密封功能。上帽盖可以是镀镍钢冲压件，也可以是铝冲压件，还可以是不锈钢冲压件或者其他金属冲压件。下帽盖可以是铝冲压件，也可以是镀镍钢冲压件，还可以是不锈钢冲压件或者其他金属冲压件。防爆阀可以是金属弹片二次密封阀，也可以是具有金属镀层的橡胶球二次密封阀。上下帽盖可以通过下帽盖卷边机械压合将防爆阀固定在中间组成复合帽盖，上下帽盖也可以通过点焊焊接将防爆阀固定在中间组成复合帽盖。当圆柱形锂离子电池内部压力过大时，密封阀开启，气体从泄压孔流出，电池内部压力降低。当电池内部压力低于密封阀开启压力时，密封阀关闭，圆柱形锂离子电池可以二次密封。

附图说明

图1是镀铝橡胶球复合帽盖示意图。

其中1—上盖、2—下盖、3—镀铝橡胶球、4—透气孔、5—泄压孔。

图2是盖式金属弹片复合帽盖示意图。

其中31—上盖、32—下盖、33—盖式金属弹片、34—透气孔、35—泄压孔

图3是塞式金属弹片复合帽盖示意图。

其中41—上盖、42—下盖、43—塞式金属弹片、44—透气孔、45—泄压孔。

实施方式

实施例一

本发明的圆柱形锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液、外壳及帽盖组成，外壳与帽盖组成密封空间，正负极由隔膜分隔开卷绕成型，正极、负极、隔膜、电解液均在外壳与帽盖构造的密封空间内。帽盖为三组件复合帽盖，主要由上帽盖、下帽盖及具有金属镀层的橡胶球防爆阀组成，具有二次密封功能。下帽盖2的中心有泄压孔5，上帽盖1的偏离中心的位置分布多个透气孔4，具有金属镀层的橡胶球防爆阀3是具有镀铝层的弹性橡胶球。上帽盖为钢冲压件，下帽盖为铝冲压件，上下帽盖通过下帽盖卷边机械压合紧扣，橡胶球夹在上下帽盖之间，三者形成一个整体。橡胶球挤压下帽盖的泄压孔，起密封作用。当圆柱形锂离子电池内部压力过大时，橡胶球受压变形，密封阀开启，气体从泄压孔流出，电池内部压力降低。当电池内部压力低于密封阀开启压力时，密封阀关闭，圆柱形锂离子电池可以二次密封。

实施例二

本发明的圆柱形锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液、外壳及帽盖组成，外壳与帽盖组成密封空间，正负极由隔膜分隔开卷绕成型，正极、负极、隔膜、电解液均在外壳与帽盖构造的密封空间内。帽盖为三组件复合帽盖，主要由上帽盖、下帽盖及盖式金属弹片防爆阀组成，具有二次密封功能。下帽盖2的中心有泄压孔5，上帽盖1的偏离中心的位置分布多个透气孔4，盖式金属弹片防爆阀3是锅盖型的镀镍弹簧钢片。上帽盖为钢冲压件，下帽盖为铝冲压件，上下帽盖过下帽盖卷边机械压合紧扣，盖式金属弹片防爆阀夹在上下帽盖之间，三者形成一个整体。盖式金属弹片覆盖下帽盖的泄压孔，起密封作用。当圆柱形锂离子电池内部压力过大时，盖式金属弹片受压变形抬起，密封阀开启，气体从泄压孔流出，电池内部压力降低。当电池内部压力低于密封阀开启压力时，密封阀关闭，圆柱形锂离子电池可以二次密封。

实施例三

本发明的圆柱形锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液、外壳及帽盖组成，外壳与帽盖组成密封空间，正负极由隔膜分隔开卷绕成型，正极、负极、隔膜、电解液均在外壳与帽盖构造的密封空间内。帽盖为三组件复合帽盖，主要由上帽盖、下帽盖及塞式金属弹片防爆阀组成，具有二次密封功能。下帽盖2的中心有泄压孔5，上帽盖1的偏离中心的位置分布多个透气孔4，塞式金属弹片防爆阀3是具有二级台阶的镀镍弹簧钢片。上帽盖为钢冲压件，下帽盖为铝冲压件，上下帽盖过下帽盖卷边机械压合紧扣，塞式金属弹片防爆阀夹在上下帽盖之间，三者形成一个整体。塞式金属弹片顶端挤压堵塞下帽盖的泄压孔，起密封作用。当圆柱形锂离子电池内部压力过大时，塞式金属弹片受压变形变薄，密封阀开启，气体从泄压孔流出，电池内部压力降低。当电池内部压力低于密封阀开启压力时，密封阀关闭，圆柱形锂离子电池可以二次密封。

实施例四

本发明的圆柱形锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液、外壳及帽盖组成，外壳与帽盖组成密封空间，正负极由隔膜分隔开卷绕成型，正极、负极、隔膜、电解液均在外壳与帽盖构造的密封空间内。帽盖为三组件复合帽盖，主要由上帽盖、下帽盖及具有金属镀层的橡胶球防爆阀组成，具有二次密封功能。下帽盖2的中心有泄压孔5，上帽盖1的偏离中心的位置分布多个透气孔4，具有金属镀层的橡胶球防爆阀3是具有镀铝层的弹性橡胶球。上帽盖为钢冲压件，下帽盖为铝冲压件，上下帽盖通过点焊焊接成为一个整体，橡胶球夹在上下帽盖之间，三者形成一个整体。橡胶球挤压下帽盖的泄压孔，起密封作用。当圆柱形锂离子电池内部压力过大时，橡胶球受压变形，密封阀开启，气体从泄压孔流出，电池内部压力降低。当电池内部压力低于密封阀开启压力时，密封阀关闭，圆柱形锂离子电池可以二次密封。

上述实施例只是本发明的部分应用，三组件复合帽盖的下帽盖也可以是钢冲压件，上帽盖也可以是铝冲压件，橡胶球防爆阀也可以镀镍橡胶球，金属弹片防爆阀也可以是铜弹簧片或者镀镍铜弹簧片，三组件复合帽盖可以有多种组合。

Claims (1)

1.一种圆柱形锂离子电池，其特征在于电池帽盖为带二次密封功能的三组件复合帽盖，复合帽盖的密封阀为镀铝的橡胶球。

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