CN107452904A - 一种防漏液防过充锂电池顶盖板及应用 - Google Patents

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丁强
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Abstract

本发明提供的一种防漏液防过充锂电池顶盖板，包括基板、顶板、负极上盖板、正极上盖板、负极极柱、正极极柱、负极引片、正极引片。本发明提供的锂电池顶盖板成本低廉、使用方便，安全性高，不漏液。

Description

一种防漏液防过充锂电池顶盖板及应用
技术领域
本发明属于动力电池领域，特别涉及一种防漏液防过充锂电池顶盖板及应用。
背景技术
目前，随着电子产品的日益小型化、轻便化及便携带化，如摄像机、笔记本以及手机等，这些电子产品的驱动电源也向着高容量、高安全性以及轻便化的方向发展，锂电池以其高容量等优良特性，广泛地运用在电子产品中。锂电池包括壳体、盖板以及电芯等，其中电芯置于壳体的内部，壳体的上端具有上端开口，盖板则封闭在壳体的上端的开口，再通过形成在盖板上的极柱，则可以将锂电池与外部的电子元件电性连接，实现供电。锂电池在使用时会因充电器故障和过分充电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。然而，现有电池防过冲安全盖板存在可靠性差，耐压范围下，结构复杂，加工要求高等不足之处。
现有的锂电池盖板在使用时存在一定的弊端，不能在电池电量达到饱和时，使电池内部断路消耗电能，不能吸收电池过冲时内部产生的气体，并且不能增加电池气密性，难以防止外界气体进入，可能引发电池爆炸，对使用者造成伤害，使用过程中带来了一定的不利影响，为此，我们提出一种防止锂电池过充的安全盖板。
此外，目前，动力锂电池盖板的制作方法是对电极端子与盖板本体采用注塑方式对两者进行密封和绝缘，对防爆结构采用在盖板板体上打出中心定位台阶孔，然后在该台阶孔内焊接或铆压防爆膜，最后在防爆膜上打出防爆痕，此种制作方法工艺复杂，容易出现漏液，注塑绝缘密封材料容易老化，导致电池的性能不稳定。
发明内容
技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种防漏液防过充锂电池顶盖板。
技术方案：本发明提供的一种防漏液防过充锂电池顶盖板，包括基板、顶板、负极上盖板、正极上盖板、负极极柱、正极极柱、负极引片、正极引片；
所述顶板固定于基板上；所述负极极柱依次穿过基板、顶板、负极上盖板；所述正极极柱依次穿过基板、顶板、正极上盖板；
所述基板上自左向右依次设有负极固定槽、防过充防爆装置、正极固定槽，所述防过充防爆装置底部设有吸液室；
所述负极固定槽、正极固定槽的结构相同，分别包括内层、外层，所述内层包括下层、上层，所述下层内设有方形槽，方形槽的四个角上设有异形槽，所述上层为注塑填充；所述外层为吸液填充层，其顶部自下而上依次设有密封膜和多孔板；所述内层、外层的上部分别设有引线孔；
所述负极极柱、正极极柱的结构相同，分别包括方形底座、设于方形底座四个角上的异形凸起、设于方形底座顶部的螺柱，所述方形底座的形状和尺寸与方形槽配合，所述异形凸起的形状和尺寸与异形槽配合；
所述防过充防爆装置包括断电箱以及自上而下依次设于断电箱内的顶隔板、一对中隔板、底隔板；所述顶隔板中部设有上出气孔，所述底隔板中部设有下出气孔，所述一对中隔板间隔一定距离相对设置，且端部设有卡槽；所述顶隔板上设有顶盖板，所述卡槽内卡设有连接板，所述下出气孔上设有底盖板；所述底盖板的两端部为固定部、中部为凹陷部，所述固定部的端部固定于基板内；所述顶隔板、底隔板、顶盖板、底盖板均为橡胶板，所述中隔板、连接板均为金属板；所述顶盖板和连接板之间通过上弹性连接杆连接，连接板和凹陷部之间通过下弹性连接杆连接；其中一个中隔板和负极极柱通过导线连接，另一个中隔板和负极引片通过导线连接；所述正极极柱和正极引片通过导线连接。
作为改进，所述固定部和凹陷部连接处设有上凹槽。
本发明还提供了一种用于锂电池的自动断电防爆装置，包括断电箱以及自上而下依次设于断电箱内的顶隔板、一对中隔板、底隔板；所述顶隔板中部设有上出气孔，所述底隔板中部设有下出气孔，所述一对中隔板间隔一定距离相对设置，且端部设有卡槽；所述顶隔板上设有顶盖板，所述卡槽内卡设有连接板，所述下出气孔上设有底盖板；所述底盖板的两端部为固定部、中部为凹陷部，所述固定部的端部固定于基板内；所述顶隔板、底隔板、顶盖板、底盖板均为橡胶板，所述中隔板、连接板均为金属板；所述顶盖板和连接板之间通过上弹性连接杆连接，连接板和凹陷部之间通过下弹性连接杆连接；其中一个中隔板和负极极柱通过导线连接，另一个中隔板和负极引片通过导线连接；所述正极极柱和正极引片通过导线连接。
作为改进，所述固定部和凹陷部连接处设有上凹槽。
本发明还提供了一种自动断电安全锂电池，包括壳体、与壳体配合的顶盖板、设于壳体底部的吸液室；
所述顶盖板包括基板、顶板、负极上盖板、正极上盖板、负极极柱、正极极柱、负极引片、正极引片；
所述顶板固定于基板上；所述负极极柱依次穿过基板、顶板、负极上盖板；所述正极极柱依次穿过基板、顶板、正极上盖板；
所述基板上自左向右依次设有负极固定槽、防过充防爆装置、正极固定槽，所述防过充防爆装置底部设有吸液室；
所述负极固定槽、正极固定槽的结构相同，分别包括内层、外层，所述内层包括下层、上层，所述下层内设有方形槽，方形槽的四个角上设有异形槽，所述上层为注塑填充；所述外层为吸液填充层，其顶部自下而上依次设有密封膜和多孔板；所述内层、外层的上部分别设有引线孔；
所述负极极柱、正极极柱的结构相同，分别包括方形底座、设于方形底座四个角上的异形凸起、设于方形底座顶部的螺柱，所述方形底座的形状和尺寸与方形槽配合，所述异形凸起的形状和尺寸与异形槽配合；
所述防过充防爆装置包括断电箱以及自上而下依次设于断电箱内的顶隔板、一对中隔板、底隔板；所述顶隔板中部设有上出气孔，所述底隔板中部设有下出气孔，所述一对中隔板间隔一定距离相对设置，且端部设有卡槽；所述顶隔板上设有顶盖板，所述卡槽内卡设有连接板，所述下出气孔上设有底盖板；所述底盖板的两端部为固定部、中部为凹陷部，所述固定部的端部固定于基板内；所述顶隔板、底隔板、顶盖板、底盖板均为橡胶板，所述中隔板、连接板均为金属板；所述顶盖板和连接板之间通过上弹性连接杆连接，连接板和凹陷部之间通过下弹性连接杆连接；其中一个中隔板和负极极柱通过导线连接，另一个中隔板和负极引片通过导线连接；所述正极极柱和正极引片通过导线连接
所述壳体和吸液室之间设有连通室，连通室内自上而上设有隔膜和破坏装置，所述破环装置上设有一组通孔、顶部设有底尖刺。
作为改进，所述固定部和凹陷部连接处设有上凹槽。
有益效果：本发明提供的锂电池顶盖板成本低廉、使用方便，安全性高，不漏液。
附图说明
图1为本发明防漏液防过充锂电池顶盖板的结构示意图。
图2为负极固定槽、正极固定槽的结构示意图一。
图3为负极固定槽、正极固定槽的结构示意图二。
图4为负极极柱、正极极柱的结构示意图一。
图5为负极极柱、正极极柱的结构示意图二。
图6为防过充防爆装置的结构示意图。
图7为防爆装置的局部放大图。
图8为防爆安全锂电池的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明防漏液防过充锂电池顶盖板作出进一步说明。
实施例1
防漏液防过充锂电池顶盖板，见图1，包括基板1、顶板2、负极上盖板3、正极上盖板4、负极极柱5、正极极柱6、负极引片7、正极引片8；
顶板2固定于基板1上；负极极柱5依次穿过基板1、顶板2、负极上盖板3；正极极柱6依次穿过基板1、顶板2、正极上盖板4；
基板1上自左向右依次设有负极固定槽9、防过充防爆装置12、正极固定槽10，防过充防爆装置12底部设有吸液室11；
负极固定槽9、正极固定槽10的结构相同，见图2和3，分别包括内层13、外层14，内层13包括下层15、上层16，下层15内设有方形槽20，方形槽20的四个角上设有异形槽21，上层16为注塑填充；外层14为吸液填充层，其顶部自下而上依次设有密封膜18和多孔板17；内层13、外层14的上部分别设有引线孔19；
负极极柱5、正极极柱6的结构相同，见图4和5，分别包括方形底座22、设于方形底座22四个角上的异形凸起23、设于方形底座22顶部的螺柱24，方形底座22的形状和尺寸与方形槽20配合，异形凸起23的形状和尺寸与异形槽21配合；
防过充防爆装置12，见图6和7，包括断电箱25以及自上而下依次设于断电箱25内的顶隔板26、一对中隔板27、底隔板28；顶隔板26中部设有上出气孔29，底隔板28中部设有下出气孔31，一对中隔板27间隔一定距离相对设置，且端部设有卡槽30；顶隔板26上设有顶盖板32，卡槽30内卡设有连接板33，下出气孔31上设有底盖板34；底盖板34的两端部为固定部37、中部为凹陷部38，固定部37的端部固定于基板1内；顶隔板26、底隔板28、顶盖板32、底盖板34均为橡胶板，中隔板27、连接板33均为金属板；顶盖板32和连接板33之间通过上弹性连接杆35连接，连接板33和凹陷部38之间通过下弹性连接杆36连接；其中一个中隔板27和负极极柱7通过导线连接，另一个中隔板15和负极引片9通过导线连接；正极极柱6和正极引片8通过导线连接；固定部37和凹陷部38连接处设有上凹槽39。
实施例2
用于锂电池的自动断电防爆装置，见图8，包括断电箱25以及自上而下依次设于断电箱25内的顶隔板26、一对中隔板27、底隔板28；顶隔板26中部设有上出气孔29，底隔板28中部设有下出气孔31，一对中隔板27间隔一定距离相对设置，且端部设有卡槽30；顶隔板26上设有顶盖板32，卡槽30内卡设有连接板33，下出气孔31上设有底盖板34；底盖板34的两端部为固定部37、中部为凹陷部38，固定部37的端部固定于基板1内；顶隔板26、底隔板28、顶盖板32、底盖板34均为橡胶板，中隔板27、连接板33均为金属板；顶盖板32和连接板33之间通过上弹性连接杆35连接，连接板33和凹陷部38之间通过下弹性连接杆36连接；其中一个中隔板27和负极极柱7通过导线连接，另一个中隔板15和负极引片9通过导线连接；正极极柱6和正极引片8通过导线连接。
作为改进，固定部37和凹陷部38连接处设有上凹槽39。
本发明还提供了一种自动断电安全锂电池，包括壳体200、与壳体200配合的顶盖板100、设于壳体200底部的吸液室300；
顶盖板100包括基板1、顶板2、负极上盖板3、正极上盖板4、负极极柱5、正极极柱6、负极引片7、正极引片8；
顶板2固定于基板1上；负极极柱5依次穿过基板1、顶板2、负极上盖板3；正极极柱6依次穿过基板1、顶板2、正极上盖板4；
基板1上自左向右依次设有负极固定槽9、防过充防爆装置12、正极固定槽10，防过充防爆装置12底部设有吸液室11；
负极固定槽9、正极固定槽10的结构相同，分别包括内层13、外层14，内层13包括下层15、上层16，下层15内设有方形槽20，方形槽20的四个角上设有异形槽21，上层16为注塑填充；外层14为吸液填充层，其顶部自下而上依次设有密封膜18和多孔板17；内层13、外层14的上部分别设有引线孔19；
负极极柱5、正极极柱6的结构相同，分别包括方形底座22、设于方形底座22四个角上的异形凸起23、设于方形底座22顶部的螺柱24，方形底座22的形状和尺寸与方形槽20配合，异形凸起23的形状和尺寸与异形槽21配合；
防过充防爆装置12包括断电箱25以及自上而下依次设于断电箱25内的顶隔板26、一对中隔板27、底隔板28；顶隔板26中部设有上出气孔29，底隔板28中部设有下出气孔31，一对中隔板27间隔一定距离相对设置，且端部设有卡槽30；顶隔板26上设有顶盖板32，卡槽30内卡设有连接板33，下出气孔31上设有底盖板34；底盖板34的两端部为固定部37、中部为凹陷部38，固定部37的端部固定于基板1内；顶隔板26、底隔板28、顶盖板32、底盖板34均为橡胶板，中隔板27、连接板33均为金属板；顶盖板32和连接板33之间通过上弹性连接杆35连接，连接板33和凹陷部38之间通过下弹性连接杆36连接；其中一个中隔板27和负极极柱7通过导线连接，另一个中隔板15和负极引片9通过导线连接；正极极柱6和正极引片8通过导线连接
壳体200和吸液室300之间设有连通室301，连通室301内自上而上设有隔膜302和破坏装置303，破环装置303上设有一组通孔、顶部设有底尖刺304。
作为改进，固定部37和凹陷部38连接处设有上凹槽39。
本发明的工作原理：
(1)电池下部的吸液室300内填充吸收电解液的材料，当电池内部发生短路或其他情况导致温度升高、气压升高时首先气体顶起隔膜302，隔膜302接触底尖刺304，刺破隔膜302，从而使电解液流入吸液室300内，避免温度进一步升高；
(2)当电池内部发生短路或其他情况导致温度进一步升高、气压进一步升高时，首先气体顶起底盖板31利用断电箱25的空间泄压；当电池内部发生短路或其他情况导致温度进一步升高、气压进一步升高时，底盖板31持续升高，下弹性连接杆收缩到底，导致连接板33被顶起，使负极断开；当温度进一步升高、气压进一步升高时，上弹性连接杆收缩到底，使顶盖32板打开气体冲出电池，从而起到防爆的作用；
(3)电池极柱设计为异形结构，可以防止扭动时的扭矩造成极柱周围松动从而漏液；同时，即使内部漏液也可利用外层内填充的吸液材料吸收；双重保障避免了漏液现象的发生。

Claims (6)

1.一种防漏液防过充锂电池顶盖板，其特征在于：包括基板(1)、顶板(2)、负极上盖板(3)、正极上盖板(4)、负极极柱(5)、正极极柱(6)、负极引片(7)、正极引片(8)；
所述顶板(2)固定于基板(1)上；所述负极极柱(5)依次穿过基板(1)、顶板(2)、负极上盖板(3)；所述正极极柱(6)依次穿过基板(1)、顶板(2)、正极上盖板(4)；
所述基板(1)上自左向右依次设有负极固定槽(9)、防过充防爆装置(12)、正极固定槽(10)，所述防过充防爆装置(12)底部设有吸液室(11)；
所述负极固定槽(9)、正极固定槽(10)的结构相同，分别包括内层(13)、外层(14)，所述内层(13)包括下层(15)、上层(16)，所述下层(15)内设有方形槽(20)，方形槽(20)的四个角上设有异形槽(21)，所述上层(16)为注塑填充；所述外层(14)为吸液填充层，其顶部自下而上依次设有密封膜(18)和多孔板(17)；所述内层(13)、外层(14)的上部分别设有引线孔(19)；
所述负极极柱(5)、正极极柱(6)的结构相同，分别包括方形底座(22)、设于方形底座(22)四个角上的异形凸起(23)、设于方形底座(22)顶部的螺柱(24)，所述方形底座(22)的形状和尺寸与方形槽(20)配合，所述异形凸起(23)的形状和尺寸与异形槽(21)配合；
所述防过充防爆装置(12)包括断电箱(25)以及自上而下依次设于断电箱(25)
内的顶隔板(26)、一对中隔板(27)、底隔板(28)；所述顶隔板(26)中部设有上出气孔(29)，所述底隔板(28)中部设有下出气孔(31)，所述一对中隔板(27)
间隔一定距离相对设置，且端部设有卡槽(30)；所述顶隔板(26)上设有顶盖板(32)，所述卡槽(30)内卡设有连接板(33)，所述下出气孔(31)上设有底盖板(34)；
所述底盖板(34)的两端部为固定部(37)、中部为凹陷部(38)，所述固定部(37)的端部固定于基板(1)内；所述顶隔板(26)、底隔板(28)、顶盖板(32)、底盖板(34)均为橡胶板，所述中隔板(27)、连接板(33)均为金属板；所述顶盖板(32)和连接板(33)之间通过上弹性连接杆(35)连接，连接板(33)和凹陷部(38)
之间通过下弹性连接杆(36)连接；其中一个中隔板(27)和负极极柱(7)通过导线连接，另一个中隔板(15)和负极引片(9)通过导线连接；所述正极极柱(6)
和正极引片(8)通过导线连接。
2.根据权利要求1所述的一种防漏液防过充锂电池顶盖板，其特征在于：所述固定部(37)和凹陷部(38)连接处设有上凹槽(39)。
3.一种用于锂电池的自动断电防爆装置，其特征在于：包括断电箱(25)以及自上而下依次设于断电箱(25)内的顶隔板(26)、一对中隔板(27)、底隔板(28)；所述顶隔板(26)中部设有上出气孔(29)，所述底隔板(28)中部设有下出气孔(31)，所述一对中隔板(27)间隔一定距离相对设置，且端部设有卡槽(30)；所述顶隔板(26)上设有顶盖板(32)，所述卡槽(30)内卡设有连接板(33)，所述下出气孔(31)上设有底盖板(34)；所述底盖板(34)的两端部为固定部(37)、中部为凹陷部(38)，所述固定部(37)的端部固定于基板(1)内；所述顶隔板(26)、底隔板(28)、顶盖板(32)、底盖板(34)均为橡胶板，所述中隔板(27)、连接板(33)均为金属板；所述顶盖板(32)和连接板(33)之间通过上弹性连接杆(35)连接，连接板(33)和凹陷部(38)之间通过下弹性连接杆(36)连接；其中一个中隔板(27)和负极极柱(7)通过导线连接，另一个中隔板(15)和负极引片(9)通过导线连接；所述正极极柱(6)和正极引片(8)通过导线连接。
4.根据权利要求4所述的一种用于锂电池的自动断电防爆装置，其特征在于：所述固定部(37)和凹陷部(38)连接处设有上凹槽(39)。
5.一种自动断电安全锂电池，其特征在于：包括壳体(200)、与壳体(200)配合的顶盖板(100)、设于壳体(200)底部的吸液室(300)；
所述顶盖板(100)包括基板(1)、顶板(2)、负极上盖板(3)、正极上盖板(4)、负极极柱(5)、正极极柱(6)、负极引片(7)、正极引片(8)；
所述顶板(2)固定于基板(1)上；所述负极极柱(5)依次穿过基板(1)、顶板(2)、负极上盖板(3)；所述正极极柱(6)依次穿过基板(1)、顶板(2)、正极上盖板(4)；
所述基板(1)上自左向右依次设有负极固定槽(9)、防过充防爆装置(12)、正极固定槽(10)，所述防过充防爆装置(12)底部设有吸液室(11)；
所述负极固定槽(9)、正极固定槽(10)的结构相同，分别包括内层(13)、外层(14)，所述内层(13)包括下层(15)、上层(16)，所述下层(15)内设有方形槽(20)，方形槽(20)的四个角上设有异形槽(21)，所述上层(16)为注塑填充；所述外层(14)为吸液填充层，其顶部自下而上依次设有密封膜(18)和多孔板(17)；所述内层(13)、外层(14)的上部分别设有引线孔(19)；
所述负极极柱(5)、正极极柱(6)的结构相同，分别包括方形底座(22)、设于方形底座(22)四个角上的异形凸起(23)、设于方形底座(22)顶部的螺柱(24)，
所述方形底座(22)的形状和尺寸与方形槽(20)配合，所述异形凸起(23)的形状和尺寸与异形槽(21)配合；
所述防过充防爆装置(12)包括断电箱(25)以及自上而下依次设于断电箱(25)内的顶隔板(26)、一对中隔板(27)、底隔板(28)；所述顶隔板(26)中部设有上出气孔(29)，所述底隔板(28)中部设有下出气孔(31)，所述一对中隔板(27)间隔一定距离相对设置，且端部设有卡槽(30)；所述顶隔板(26)上设有顶盖板(32)，所述卡槽(30)内卡设有连接板(33)，所述下出气孔(31)上设有底盖板(34)；
所述底盖板(34)的两端部为固定部(37)、中部为凹陷部(38)，所述固定部(37)的端部固定于基板(1)内；所述顶隔板(26)、底隔板(28)、顶盖板(32)、底盖板(34)均为橡胶板，所述中隔板(27)、连接板(33)均为金属板；所述顶盖板(32)和连接板(33)之间通过上弹性连接杆(35)连接，连接板(33)和凹陷部(38)之间通过下弹性连接杆(36)连接；其中一个中隔板(27)和负极极柱(7)通过导线连接，另一个中隔板(15)和负极引片(9)通过导线连接；所述正极极柱(6)和正极引片(8)通过导线连接
所述壳体(200)和吸液室(300)之间设有连通室(301)，连通室(301)内自上而上设有隔膜(302)和破坏装置(303)，所述破环装置(303)上设有一组通孔、顶部设有底尖刺(304)。
6.根据权利要求5所述的一种自动断电安全锂电池，其特征在于：所述固定部(37)和凹陷部(38)连接处设有上凹槽(39)。
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