CN112514149B - 具有多个通风口的可再充电电池 - Google Patents

Abstract

根据本发明实施例的可再充电电池包括：电极组件；用于接收所述电极组件的壳体；盖板，结合到所述壳体的开口以封闭和密封所述壳体的内部，并且包括多个通风单元；升降构件，穿透所述盖板并安装在所述盖板中，并且通过所述壳体的内部压力移动；和用于封闭和密封各个通风单元的多个通风板，其中所述通风板通过连接构件连接到所述升降构件，并且与所述升降构件联动。

Description

具有多个通风口的可再充电电池

技术领域

本公开涉及一种用于同时打开多个通风单元并且快速排放内部气体的可再充电电池。

背景技术

与不能再充电的一次电池不同，可再充电电池可以重复充电和放电。可再充电电池用于诸如智能手机、笔记本电脑和摄像机的便携式小型电子设备中，或用作诸如用于混合动力汽车的电机驱动电源。

可再充电电池包括电极组件，该电极组件包括正电极、负电极和位于正电极与负电极之间的隔板。电极组件被接收在壳体内以执行充电和放电，并且电极端子被提供给壳体以供应或接收电流。壳体可以具有方形形状，或者可以是袋型。

可以将通风单元提供给可再充电电池的壳体。关于通风单元，通风板连接到提供在壳体中的通风孔的下部。通风板被制作得比壳体更薄，因此当壳体内的压力由于过度充电而增加时，通风板比其它部分提前破裂以排放气体并确保可再充电电池的安全。

近来，对诸如中型到大型可再充电电池的容量增加的可再充电电池的需求正在增加，并且对具有提高集成度的可再充电电池的安全性的关注也在增加。

然而，传统的可再充电电池为盖板提供一个通风单元，因此难以快速排放可再充电电池中产生的气体。

发明内容

本发明致力于提供一种可再充电电池，其具有多个通风板，分别封闭和密封多个通风单元，以当壳体中的压力达到设定值时，通过与各个通风单元同时分离并打开通风单元来快速排放内部气体。

本发明的实施例提供一种可再充电电池，包括：电极组件；用于接收所述电极组件的壳体；盖板，结合到所述壳体的开口以封闭和密封所述壳体的内部，并且包括多个通风单元；升降构件，穿透所述盖板并安装在所述盖板中，并且通过所述壳体的内部压力移动；和用于封闭和密封各个通风单元的多个通风板，其中所述通风板通过连接构件连接到所述升降构件，并且与所述升降构件联动。

在根据本发明实施例的上述配置的可再充电电池中，当升降构件由于壳体中产生的气体引起的内部压力而向上移动时，与升降构件联动的多个通风板与各个通风单元同时分离以打开通风单元，从而快速排放气体。

所述升降构件可以安装在相对于所述盖板的长度方向的中心部分中。

所述通风单元可以与所述盖板的通孔间隔预定距离，所述升降构件穿透所述通孔并安装在所述通孔中。

所述通风单元中的一对通风单元可以与所述通孔间隔相同的距离。

所述升降构件可以包括：穿透单元，穿过所述盖板使得第一端暴露在所述壳体的外部并且使得第二端位于所述壳体的内部；当所述穿透单元的所述第一端在各个方向上水平延伸时产生的第一延伸部；和当所述穿透单元的所述第二端在各个方向上水平延伸时产生的第二延伸部。

用于保持可再充电电池的密封状态的衬垫可以提供在所述穿透单元与所述盖板的通孔之间。

所述盖板可以包括位于所述通风单元与所述升降构件之间并引导所述连接构件的移动路径的移动引导单元。

所述移动引导单元可以包括以可旋转的方式结合到旋转轴的旋转体，所述旋转轴在平行于所述盖板的宽度方向布置的同时安装。

可以在所述旋转体的外周表面上提供安置槽，所述安置槽被形成为凹入以便朝向所述旋转轴缩进，从而允许连接构件接触旋转体。

所述通风单元可以包括：第一通风单元，位于所述盖板的下部并且连接到所述壳体的内部；和第二通风单元，位于所述盖板的上部并且包括连接到所述第一通风单元的内侧，并且所述通风板可以安装在所述第一通风单元与所述第二通风单元连接的部分中以封闭和密封所述通风单元。

密封部分沿着所述通风板的外周定位在所述第一通风单元与所述第二通风单元的连接部分上，以提高通风单元的密封性能。

所述第一通风单元可以连接到第二通风单元的在远离所述升降构件的方向上定位的底侧。

所述第二通风单元在相应的内周上可以包括引导槽，所述引导槽沿所述盖板的长度方向被提供为长的，所述通风板可以包括定位在面对所述引导槽的相应侧上的引导突起，并且所述引导突起可以与所述引导槽接合并可以沿着所述引导槽滑动。

所述第一通风单元可以连接到第二通风单元的在远离所述升降构件的方向上定位的一侧。

所述通风板可以被安装成在所述第一通风单元与所述第二通风单元的连接部分上垂直于盖板。

根据本发明的实施例，当壳体中的压力达到设定值时，与通过壳体中的压力向上移动的升降构件联动的多个通风板与各个通风单元同时分离，因此内部气体可以通过打开的通风单元快速排放。

根据本发明的实施例，通过快速排放可再充电电池中的内部气体，可以防止由可再充电电池中的内部气体的热量引起的可再充电电池的温度的升高导致的电极组件的劣化。

附图说明

图1示出根据本发明第一实施例的可再充电电池的剖视图。

图2示出图1中的升降构件和通风单元的详细剖视图。

图3示出图2中的通风单元的放大透视图。

图4示出根据本发明第二实施例的可再充电电池的升降构件和通风单元的详细剖视图。

图5示出图4中的通风单元的放大透视图。

图6示出根据本发明第一实施例的通过连接构件连接到升降构件的通风板的透视图。

图7至图9示出根据本发明第一实施例的关于通过可再充电电池的通风单元排放内部气体的过程的示意图。

具体实施方式

在下文中将参照附图更全面地描述本发明，在附图中示出本发明的实施例。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施例可以以各种不同的方式进行修改，所有这些都不脱离本发明的范围。

附图和描述被认为本质上是例示性的，而不是限制性的。在整个说明书中，相同的附图标记标示相同的元件。

为了更好地理解和便于描述，附图中所示的每个构造的尺寸和厚度被任意示出，但是本发明不限于此。

在本说明书和所附的权利要求书中，当描述一元件“连接”到另一元件时，该元件可以“直接连接”到另一元件，或者通过第三构件“间接连接”到另一元件。除非有相反的明确描述，否则词语“包括”和诸如“包含”或“具有”的变型将被理解为暗示包含所述元件，但不排除任何其它元件。

图1示出根据本发明第一实施例的可再充电电池的剖视图。

参照图1，可再充电电池包括用于重复执行充电和放电操作的电极组件10、用于接收电极组件10和电解质溶液的壳体20、结合到壳体20的开口21的盖板30，以及安装在盖板30上的电极端子，即负极端子41和正极端子42。

例如，电极组件10通过卷绕电极，即负电极11、隔板13和正电极12形成，负电极11、隔板13和正电极12以果冻卷状态堆叠，其中负电极11和正电极12处于作为电绝缘体的隔板13的相应侧。

此外，可以通过堆叠分别由单板制成并在其间具有隔板的负电极和正电极，或者通过交替堆叠负电极、隔板和正电极(未示出)来组装电极组件。

负电极11和正电极12包括通过将活性物质(未示出)施加到集流体而制成的涂覆区域11a和12a，以及在涂覆区域11a和12a中的每一个的一侧上、制作为集流体的没有活性物质施加的暴露部分的未涂覆区域11b和12b。例如，负电极11的集流体可以由铜薄膜形成，并且正电极12的集流体可以由铝薄膜形成。

负电极11的未涂覆区域11b沿着卷绕的负电极11的涂覆区域11a位于负电极11的一端。正电极12的未涂覆区域12b沿着卷绕的正电极12的涂覆区域12a位于正电极12的一端。也就是说，未涂覆区域11b和12b设置在电极组件10的相应端，以允许电极组件10与负极端子41和正极端子42的电连接。电极组件10在充电和放电过程中产生气体。

壳体20可以具有长方体形状，用于在一侧形成开口21，从而允许电极组件10通过开口21插入，并提供电极组件10和电解质溶液的接收空间。

盖板30与壳体20的开口21结合，以从外部封闭和密封壳体20的内部，从而与壳体20一起设置封闭和密封的接收空间。例如，当壳体20和盖板30由铝制成时，它们彼此结合，然后被焊接，并且它们可以由相同的材料制成，并且可以具有优异的焊接性能。

图2示出根据本发明第一实施例的升降构件和通风单元的放大剖视图。

参照图1和图2，盖板30可以包括电解质注入口31、通孔(H)和两个通风单元100和100’。

电解质注入口31允许在盖板30和壳体20结合之后将电解质溶液注入到壳体20中。在注入电解质溶液后，电解质注入口31由密封帽33密封。

通孔(H)可以提供为穿透盖板30，使得壳体20的内部可以连接到外部，并且它可以位于相对于盖板30的长度方向的中心部分上。升降构件50可以安装在通孔(H)中。

升降构件50可以插入通孔(H)中，并且可以安装在盖板30中，并且当壳体20的内部压力达到预定压力值时，升降构件50可以通过壳体的内部压力向上移动。

升降构件50可以包括第一延伸部51、第二延伸部52和穿透单元53。

穿透单元53具有柱形状，并且穿透盖板30使得上端可以暴露在壳体20外部，并且使得下端可以位于壳体20内部。

在这种情况下，衬垫35提供在穿透单元53与盖板30的穿透单元53穿透并插入的通孔(H)之间，从而获得气密性并保持密封状态。

第一延伸部51和第二延伸部52可以分别位于穿透单元53的上端和下端。

当穿透单元53的暴露在壳体20外部的上端在各个方向上水平延伸时，可以形成第一延伸部51。

第一延伸部51可以具有具有圆形或多边形横截面的板状结构，并且可以由水平延伸部形成。

当壳体20内的压力具有小于预定压力的值，并且升降构件50保持其停止状态时，第一延伸部51可以被压在盖板30的上侧。

当穿透单元53的位于壳体20内部的下端在各个方向上水平延伸时，可以形成第二延伸部52。

第二延伸部52也可以具有具有圆形或多边形横截面的板状结构，并且可以以与第一延伸部51类似的方式由水平延伸部形成。

特别地，第二延伸部52的横截面的面积可以大于盖板30的通孔(H)的尺寸。

这是为了允许第二延伸部52被卡在盖板30的靠近通孔(H)的边缘提供的底侧上，从而防止升降构件50在升降构件50通过内部压力向上移动时离开盖板30。

通风单元100可以位于盖板30上，并且将由于充电和放电而在壳体20中产生的内部气体排放到外部，从而防止可再充电电池爆炸。多个通风单元100位于盖板30上，并且各个通风单元100由通风板150封闭和密封。

通风单元100可以与安装有升降构件50的通孔(H)间隔预定距离，特别地，一对通风单元100和100’可以与通孔(H)间隔相同的距离。

关于根据本发明第一实施例的可再充电电池，一对通风单元100和100’具有相同的构造，因此将描述一个通风单元100。

图3示出根据本发明第一实施例的通风单元的放大透视图。

参照图2和图3，通风单元100可以包括第一通风单元110和第二通风单元120。

第一通风单元110可以位于盖板30的下部，并且可以连接到壳体20的内部，并且第二通风单元120可以位于盖板30的上部，并且可以在暴露时连接到第一通风单元110。关于上述构造，第一通风单元110的高度h1和第二通风单元120的高度h2的总和可以等于盖板30的厚度(t)。

通风板150安装在第一通风单元110连接到第二通风单元120的部分中，以关闭从壳体20的内部连接到外部的连接通道，从而封闭和密封壳体20的内部。

也就是说，当可再充电电池的内部压力达到预定压力值时，与升降构件50联动的通风板150被朝向通孔(H)拉动，因此其与通风单元100分离，并且壳体20内的气体可以通过第一通风单元110和第二通风单元120，并且可以被排放到外部。

第一通风单元110可以具有通道结构，该通道结构位于第二通风单元120的底侧与壳体20内部的空间之间，并且连接壳体20的内部和第二通风单元120。

第一通风单元110可以定位成连接到第二通风单元120的在远离升降构件50的方向上定位的底侧。

第一通风单元110的水平横截面可以小于第二通风单元120的水平横截面。

第二通风单元120是当盖板30的上侧缩进时产生的凹入空间，并且它可以具有具有矩形横截面的内部构造。

在盖板30的长度方向上形成的引导槽121可以提供在第二通风单元120的相应侧的内周上。

通风板150可以安装在第二通风单元120上连接到第一通风单元110的部分上，以从外部封闭和密封壳体20的内部，并且密封部分可以沿着通风板150的外周定位，以提高密封性能。

通风板150可以具有六面体形状，并且可以包括定位在面对引导槽121的相应侧面上的引导突起151。

引导突起151可以与引导槽121接合，并且可以沿着引导槽121滑动。

然而，当通风板150通过将要描述的连接构件与升降构件联动并且通风板150与通风单元100分离时，上述滑动才是可能的。

图4示出根据本发明第二实施例的可再充电电池的升降构件和通风单元的详细剖视图，并且图5示出根据本发明第二实施例的通风单元的放大透视图。

参照图4和图5，通风单元200可以包括第一通风单元210和第二通风单元220。

第一通风单元210可以形成在盖板30的下部，并且可以连接到第二通风单元220的一个侧面。特别地，第一通风单元210可以连接到第二通风单元220的在远离升降构件50的方向上定位的一个侧面。

第一通风单元210是当盖板30的下底侧缩进时产生的凹入空间，并且它可以具有具有矩形横截面的内部构造。

第二通风单元220是当盖板30的上侧缩进时产生的凹入空间，并且它可以具有具有矩形横截面的内部构造。

特别地，第二通风单元220可以在四个内侧面中在远离升降构件50的方向上定位的一个侧面上连接到第一通风单元210。

如所描述的，通风板250安装在第一通风单元210连接到第二通风单元220的部分上，以从外部封闭和密封壳体20的内部。

通风板250可以具有薄板形状，并且密封部分可以沿着通风板250的外周定位在第一通风单元210连接到第二通风单元220的部分上，从而提高密封性能。

通风板250可以通过将要描述的连接构件连接到升降构件，可以与通风单元200分离，并且可以打开通风单元200。

本发明举例说明了分别安装在多个通风单元中的通风板通过连接构件与升降构件联动，与通风单元同时分离，并打开通风单元，因此现在将描述连接构件。现在将参照本发明的第一实施例描述连接构件，但不限于此。

图6示出根据本发明第一实施例的通过连接构件连接到升降构件的通风板的透视图，并且图7至图9示出根据本发明第一实施例的用于通过可再充电电池的通风单元排放内部气体的过程的示意图。

参照图2、图3、图6和图7至图9，连接构件300位于多个通风单元100与盖板30上的通孔(H)之间。

通风板150通过连接构件300连接到升降构件50，因此它与升降构件50联动。

连接构件300包括结合到通风板150的一侧的第一端和结合到升降构件50的第一延伸部51的下部的第二端，从而连接通风板150和升降构件50。连接构件300具有恒定的刚度并具有柔性，例如，它可以是金属线或拉索。

移动引导单元70可以提供在通风单元100与盖板30上的通孔(H)之间，因此它可以引导连接构件300的移动路径。

移动引导单元70可以包括以可旋转的方式结合到旋转轴71的旋转体72，旋转轴71在平行于盖板30的宽度方向布置的同时安装。

安置槽73可以定位成在旋转体72的外周表面中凹入，使得其可以朝向旋转轴71缩进，因此连接构件300可以在稳定地安置在旋转体72上的同时移动。

连接构件300可以在其第一端结合到通风板150的一侧时在第一方向上延伸以包围旋转体72的外周表面的一部分，并且可以在第二方向上连续延伸，使得第二端可以结合到第一延伸部51的下部。

因此，连接构件300的移动路径可以通过旋转体72从第一方向改变到第二方向。

总之，关于根据本发明实施例的可再充电电池，当壳体内的压力通过在电极组件10的充电和放电过程中产生的气体达到预定压力值时，升降构件50通过壳体内的压力向上移动。

升降构件50连接到用于通过连接构件300封闭和密封通风单元100和200的通风板150和250，因此通风板150和250随着升降构件50的移动而移动。

在这种情况下，移动引导单元70被提供在升降构件50与通风单元100和200之间，以改变随着升降构件50向上移动而移动的连接构件300的移动路径，因此面向升降构件50的力被施加到连接到连接构件300的通风板150和250，并且通风单元100和200分离。

特别地，本发明包括用于分别封闭和密封多个通风单元的多个通风板，各个通风板与升降构件联动，并且多个通风板同时打开，因此可再充电电池的内部气体可以快速排放到外部，并且可以确保安全性。

虽然已经结合目前被认为是实用实施例的实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖包括在所附权利要求的范围内的各种修改和等同布置。

<附图标记说明>

10：电极组件 20：壳体

30：盖板 50：升降构件

51：第一延伸部 52：第二延伸部

53：穿透单元 70：移动引导单元

71：旋转轴 72：旋转体

100、200：通风单元 110、210：第一通风单元

120、220：第二通风单元 150、250：通风板

300：连接构件

Claims (12)

1.一种可再充电电池，包括：

电极组件；

用于接收所述电极组件的壳体；

盖板，结合到所述壳体的开口以封闭和密封所述壳体的内部，并且包括多个通风单元；

升降构件，穿透所述盖板并安装在所述盖板中，并且通过所述壳体的内部压力移动；和

用于封闭和密封各个通风单元的多个通风板，

其中所述通风板通过连接构件连接到所述升降构件，并且与所述升降构件联动，并且

其中所述升降构件包括：

穿透单元，穿过所述盖板使得第一端暴露在所述壳体的外部并且使得第二端位于所述壳体的内部；

当所述穿透单元的所述第一端在各个方向上水平延伸时产生的第一延伸部；和

当所述穿透单元的所述第二端在各个方向上水平延伸时产生的第二延伸部，

其中所述盖板包括位于所述通风单元与所述升降构件之间并引导所述连接构件的移动路径的移动引导单元，并且

所述移动引导单元包括以可旋转的方式结合到旋转轴的旋转体，所述旋转轴在平行于所述盖板的宽度方向布置的同时安装。

2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述升降构件安装在相对于所述盖板的长度方向的中心部分中。

3.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述通风单元与所述盖板的通孔间隔预定距离，所述升降构件穿透所述通孔并安装在所述通孔中。

4.根据权利要求3所述的可再充电电池，其中所述通风单元中的一对通风单元与所述通孔间隔相同的距离。

5.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中衬垫提供在所述穿透单元与所述盖板的通孔之间。

6.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中在所述旋转体的外周表面上提供有安置槽，所述安置槽被形成为凹入以便朝向所述旋转轴缩进。

7.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中所述通风单元包括：

第一通风单元，位于所述盖板的下部并且连接到所述壳体的内部；和

第二通风单元，位于所述盖板的上部并且包括连接到所述第一通风单元的内侧，并且

所述通风板安装在所述第一通风单元与所述第二通风单元连接的部分中。

8.根据权利要求7所述的可再充电电池，其中密封部分沿着所述通风板的外周定位在所述第一通风单元与所述第二通风单元的连接部分上。

9.根据权利要求7所述的可再充电电池，其中所述第一通风单元连接到第二通风单元的在远离所述升降构件的方向上定位的底侧。

10.根据权利要求9所述的可再充电电池，其中：

所述第二通风单元在相应的内周上包括引导槽，所述引导槽沿所述盖板的长度方向被提供为长的，

所述通风板包括定位在面对所述引导槽的相应侧上的引导突起，并且

所述引导突起与所述引导槽接合并沿着所述引导槽滑动。

11.根据权利要求7所述的可再充电电池，其中所述第一通风单元连接到第二通风单元的在远离所述升降构件的方向上定位的一侧。

12.根据权利要求11所述的可再充电电池，其中所述通风板被安装成在所述第一通风单元与所述第二通风单元的连接部分上垂直于盖板。