CN107452988B - 具有安全装置的二次电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有安全装置的二次电池，包含一电极组件、一外壳、一盖板、一第一端子、一第二端子及一安全装置，其中，电极组件设于外壳内部，盖板设于外壳顶端的开口，第一端子、第二端子及安全装置分别设于盖板，第一端子及第二端子分别与电极组件耦接；安全装置包含一第三导电片、一顶推件及一衔接片，其中，第三导电片与第二端子电连接并设于盖板顶缘，并位于注入口与第二端子之间；顶推件是包括一主管及一顶片的帽形体，主管轴设于注入口内，主管顶端与顶片相接，主管内部空间于底端连通外壳的内部，衔接片贴靠于顶片的顶缘，衔接片的一端向着第一端子与第一导电片形成上下相对，衔接片的另一端与第三导电片形成上下相对。

Description

具有安全装置的二次电池

技术领域

本发明涉及可反复充电/放电的二次电池，进一步而言，尤指一种具有安全装置的二次电池，通过安全装置防止二次电池爆炸或降低二次电池爆炸的几率，提高二次电池使用的安全性。

背景技术

CN101997133A公开了一种“可再充电电池”，包括电极组件、容纳所述电极组件的壳体以及连接到所述壳体的盖组件，电极组件包括第一电极、第二电极和位于所述第一电极与所述第二电极之间的隔板，盖组件包括盖板、电连接到所述第一电极的第一接线片和电连接到所述第二电极的可变形板，可变形板还包括由于压力增大而敞开的槽口。所述可变形板由于增大的压力而变形，并且电接触第一接线片，使可再充电电池短路。

可变形板包括形成在表面的槽口、平坦环状形成并焊接于盖板的框架部分及弯曲成弧状并朝电极组件突出的变形部分，盖板贯穿一注入口，并于注入口塞设一密封盖，电解质溶液通过注入口注入壳体内部。

壳体的内部压力过度增大时，可变形板向下突出的变形部分受压力而变形成向上突出，第一电极及第二电极由于变形部分接触第一接线片而形成短路，防止或降低可再充电电池爆炸或燃烧的风险，壳体的内部压力进一步增大至超过设定或预定压力时，可变形板的槽口断裂，可再充电电池向外排出气体，防止再充电电池爆炸。

前述CN101997133A公开的可再充电电池，可变形板是利用弯曲成弧状并向下突出的变形部分，在壳体内部压力增大时变形并呈向上突起，使第一电极及第二电极形成短路。

但由于可变形板必需可在承受压力作用时，由向下突出变形为向上突出，可变形板变形的压力条件受到可变形板的材料特性、厚度、弯曲弧状的弧曲度等因素的影响而不易控制，影响利用可变形板的变形防止二次电池爆炸或燃烧的可靠度。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种具有安全装置的二次电池，二次电池的内部压力上升时，安全装置的顶推件受压力作用而向上位移并推移一衔接片，使第一电极及第二电极形成短路，提高防止二次电池爆炸或燃烧的可靠度。

为了达到上述目的，本发明提供了一种具有安全装置的二次电池，包含一电极组件、一外壳、一盖板、一第一端子、一第二端子及一安全装置，其中，电极组件设于外壳内部，盖板设于外壳顶端的开口，第一端子、第二端子及安全装置分别设于盖板，且盖板是导电体，电极组件具有第一电极及第二电极，第一电极与第二电极为异极，第一端子与第一电极耦接，第二端子与第二电极耦接；

第一端子及第二端子分别插设于盖板，第一端子电连接一第一导电片，第二端子电连接一第二导电片，第二导电片与盖板电连接，盖板贯穿一注入口，以使电解质溶液通过注入口注入外壳内部；其特征在于：

安全装置包含一第三导电片、一顶推件及一衔接片，其中，第三导电片与盖板电连接，第三导电片设于盖板顶缘并位于注入口与第二端子之间，第三导电片于两侧分别向下形成一支脚，各支脚分别与盖板相接；

顶推件是包括一主管及一顶片的帽形体，主管轴设于注入口内，主管顶端与顶片的中央部分相接，主管内部空间于底端连通外壳的内部，衔接片是具有导电性的片体，衔接片与顶片的顶缘相接，衔接片的一端向着第一端子方向延伸并与第一导电片形成上下相对，衔接片的另一端向着第二端子方向延伸，并与第三导电片于各支脚之间的中央部分形成上下相对，以使衔接片受顶推件推移并与第一导电片及第三导电片电连接。

如前所述具有安全装置的二次电池，其中，顶推件于主管的外周环套一密封环，主管外周与注入口的内周之间通过密封环形成密封，以防止外壳内部的电解质溶液通过注入口向外渗漏。

如前所述具有安全装置的二次电池，其中，第一导电片与盖板之间夹设有一衬垫，衬垫对第一导电片形成支持并隔离第一导电片与盖板，衬垫于朝向第二端子的一端形成一缺口，第一导电片延伸于缺口顶缘，衔接片的一端位于缺口。

如前所述具有安全装置的二次电池，其中，衬垫于朝向第二端子的一端凸伸两个延伸部，缺口形成于各延伸部之间，衬垫于各延伸部的末端立设一架桥，架桥两端分别向下弯延与各延伸部的末端相接。

如前所述具有安全装置的二次电池，其中，顶片的顶面凹陷一弧形的槽口，槽口沿着平行于主管中轴的延伸方向与主管的管内空间相对，衔接片的中央部分贯穿一中孔，中孔的内周沿着平行于主管中轴的延伸方向与主管的管内壁相对。

附图说明

图1是本发明实施例的立体图；

图2是本发明实施例的立体分解示意图；

图3是本发明实施例的衬垫的立体图；

图4是本发明实施例的安全装置的剖视示意图；

图5是图4的部分放大图；

图6是图4的部分放大图；

图7是本发明实施例工作状态的剖视示意图，显示推移件受压力作用而位移的状态；

图8是本发明实施例的推移件受压力形成破口的剖视示意图。

附图标记说明：1-外壳；2-盖板；21-注入口；3-第一端子；31-第一衬套；32-第一导电片；33-衬垫；332-缺口；334-延伸部；336-架桥；4-第二端子；41-第二衬套；42-第二导电片；5-安全装置；50-安全装置；51-第三导电片；512-支脚；52-顶推件；521-主管；522-顶片；523-密封环；524-顶面；526-槽口；528-破口；53-衔接片；532-中孔。

具体实施方式

如图1所示，本发明具有安全装置的二次电池的实施例，包含一电极组件(图中未示)、一外壳1、一盖板2、一第一端子3、一第二端子4及一安全装置5，其中，电极组件设于外壳1内部，外壳1内部充填电解质溶液，外壳1是顶端形成开口(图中未示)的壳体，电极组件通过外壳1顶端的开口置入外壳1内部，盖板2设于外壳1顶端的开口，第一端子3、第二端子4及安全装置5分别设于盖板2，且盖板2是导电体。

电极组件具有第一电极及第二电极，第一电极与第二电极为异极，其中，第一电极是正极，第二电极是负极，第一电极亦可选择变换为负极，第二电极配合变换为正极，第一端子3与第一电极耦接，第二端子4与第二电极耦接。

如图2至图5所示，第一端子3插设于盖板2，第一端子3外周环套一管状的第一衬套31，第一衬套31隔离第一端子3及盖板2，第一端子3顶端凸出于盖板2顶缘并电连接一第一导电片32，第一导电片32与盖板2之间夹设有一衬垫33，衬垫33对第一导电片32形成支持并隔离第一导电片32与盖板2，衬垫33于朝向第二端子4的一端形成一缺口332，第一导电片32延伸于缺口332顶缘，第二端子4插设于盖板3，第二端子4外周环套一管状的第二衬套41，第二衬套41隔离第二端子4及盖板2，第二端子4顶端凸出于盖板2顶缘并电连接一第二导电片42，第二导电片42并与盖板2电连接；第一衬套31、衬垫33及第二衬套41分别由绝缘材料制成，例如：硅胶，使衬垫33具有电绝缘特性，用于阻断电流。盖板2贯穿一注入口21，电解质溶液通过注入口21注入外壳1内部。

前述构成与既有的二次电池相同。

衬垫33于朝向第二端子4的一端凸伸两个延伸部334，缺口332形成于各延伸部334之间，衬垫33于各延伸部334的末端立设一可变形的架桥336，架桥336两端分别向下弯延与各延伸部334的末端相接。

安全装置5包含一第三导电片51、一顶推件52及一衔接片53，其中，第三导电片51设于盖板2顶缘，并位于注入口21与第二端子4之间，第三导电片51于两侧分别向下形成一支脚512，各支脚512分别与盖板2相接，据使第三导电片51与盖板2电连接。

顶推件52是主要由一椭圆形的主管521及一顶片522一体构成的帽形体，主管521轴设于注入口21内，主管521顶端与顶片522的中央部份相接，主管521内部空间于底端连通外壳1的内部，顶片522的顶面524凹陷一弧形的槽口526，且槽口526沿着平行于主管521中轴的延伸方向与主管521的管内空间相对，据此，当外壳1内部压力上升至预定的高压时，外壳1内部的压力迫使顶片522沿着槽口526破裂形成一破口528(如图7所示)，使得外壳1内部与外部连通，以降低外壳1内部的压力。顶片522周边嵌入盖板2的顶缘，顶推件52于主管521的外周环套一密封环523，主管521外周与注入口21的内周之间通过密封环523形成密封，以防止外壳1内部的电解质溶液通过注入口21向外渗漏。

衔接片53是具有导电性的片体，衔接片53与顶片522的顶缘相接，衔接片53的中央部分贯穿一中孔532，中孔532的内周沿着平行于主管521中轴的延伸方向与主管521的管内壁相对，据此，当顶片522沿着槽口526破裂形成破口528时，破口528与中孔532连通，衔接片53的一端向着第一端子3方向延伸并与第一导电片32形成上下相对，且位于衬垫33的缺口332，衔接片53的另一端向着第二端子3方向延伸，并与第三导电片51于各支脚512之间的中央部分形成上下相对，据此，顶推件52推移衔接片53向上位移，使衔接片52两端分别与第一导电片32及第三导电片51接触，另外，衬垫33的架桥336于衔接片52一端的顶缘空间形成止挡，当衔接片53安装时，衔接片53的一端滑入第三导电片51底缘的空间，利用架桥336形成阻隔，避免衔接片53与第三导电片51接触形成电连接。

如图6所示，当温度上升或其他原因使得二次电池内部的压力上升时，顶推件52向上位移并推移衔接片53向上位移，使得衔接片53的一端推移架桥336变形并接第一导电片32，衔接片53的另一端接触第三导电片51，使得第一导电片32与第三导电片51通过衔接片53形成电连接，电极组件的第一电极及第二电极形成短路，降低二次电池爆炸或燃烧的风险，且利用顶推件52位移促使衔件片53与第一导电片32及第三导电片51接触形成电连接，相较于CN101997133A专利文献公开的背景技术是利用可变形板变形，本发明中的安全装置50通过顶推件52的位移降低二次电池爆炸或燃烧的风险，其可靠度较高。

进一步而言，顶推件52设于盖板2用于提供电解值溶液注入外壳1内部的注入口21，盖板2无需在注入口21之外，另行穿设提供设置顶推件52的穿孔。

如图7所示，当外壳1内部压力进一步上升至预定的高压时，外壳1内部的压力迫使顶片522沿着槽口526破裂形成一破口528，使得外壳1内部与外部连通，据此降低外壳1内部的压力。

Claims (4)

1.一种具有安全装置的二次电池，包含一电极组件、一外壳、一盖板、一第一端子、一第二端子及一安全装置，其中，电极组件设于外壳内部，盖板设于外壳顶端的开口，第一端子、第二端子及安全装置分别设于盖板，且盖板是导电体，电极组件具有第一电极及第二电极，第一电极与第二电极为异极，第一端子与第一电极耦接，第二端子与第二电极耦接；

第一端子及第二端子分别插设于盖板，第一端子电连接一第一导电片，第二端子电连接一第二导电片，第二导电片与盖板电连接，盖板贯穿一注入口，以使电解质溶液通过注入口注入外壳内部；其特征在于：

安全装置包含一第三导电片、一顶推件及一衔接片，其中，第三导电片与盖板电连接，第三导电片设于盖板顶缘并位于注入口与第二端子之间，第三导电片于两侧分别向下形成一支脚，各支脚分别与盖板相接；

顶推件是包括一主管及一顶片的帽形体，主管轴设于注入口内，主管顶端与顶片的中央部分相接，主管内部空间于底端连通外壳的内部，衔接片是具有导电性的片体，衔接片与顶片的顶缘相接，衔接片的一端向着第一端子方向延伸并与第一导电片形成上下相对，衔接片的另一端向着第二端子方向延伸，并与第三导电片于各支脚之间的中央部分形成上下相对，以使衔接片受顶推件推移并与第一导电片及第三导电片电连接，

其中，第一导电片与盖板之间夹设有一衬垫，衬垫对第一导电片形成支持并隔离第一导电片与盖板，衬垫于朝向第二端子的一端形成一缺口，第一导电片延伸于缺口顶缘，衔接片的一端位于缺口。

2.如权利要求1所述的具有安全装置的二次电池，其特征在于，顶推件于主管的外周环套一密封环，主管外周与注入口的内周之间通过密封环形成密封，以防止外壳内部的电解质溶液通过注入口向外渗漏。

3.如权利要求1所述的具有安全装置的二次电池，其特征在于，衬垫于朝向第二端子的一端凸伸两个延伸部，缺口形成于各延伸部之间，衬垫于各延伸部的末端立设一架桥，架桥两端分别向下弯延与各延伸部的末端相接。

4.如权利要求1所述的具有安全装置的二次电池，其特征在于，顶片的顶面凹陷一弧形的槽口，槽口沿着平行于主管中轴的延伸方向与主管的管内空间相对，衔接片的中央部分贯穿一中孔，中孔的内周沿着平行于主管中轴的延伸方向与主管的管内壁相对。