CN114883739A - 一种锂电池顶盖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池顶盖，下塑胶和顶盖板通过贯穿下塑胶、顶盖板的正极极柱组件和负极极柱组件装配在一起，防爆阀组件与顶盖板通过焊接的方式装配，所述防爆阀组件包括防爆阀和安全阀，顶盖板上设置有防爆阀孔，防爆阀与防爆阀孔通过焊接的方式连接，安全阀通过焊接方式焊接在防爆阀孔上表面，安全阀由外壳体、浮动胶塞、导气孔、内腔以及出气孔组成，外壳体围成外部腔体结构，内腔的内侧有缺口，通过缺口与外部腔体结构相连通，出气孔位于内腔的外侧、外壳体的下部，浮动胶塞位于内腔围成的容纳空间中，导气孔位于外壳体的上方，内腔和内腔围成的容纳空间中装有液体，液体产生浮力推动浮动胶塞上升，浮动胶塞堵住导气孔。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池的技术领域，具体涉及一种锂电池顶盖。
背景技术
方形铝壳锂电池在防爆阀爆裂后，内部的电解液会随着防爆阀口泄露，电解液中无机盐LiPF6、LiBF4，如果遇到水的时候会生成HF，这个是剧毒物质，对人体，特别是骨骼腐蚀性极强，并且电解液本身也具有腐蚀性，会对人体造成伤害、对环境造成污染。
发明专利CN201710360653.4一种动力锂电池安全防爆盖板，包括开设有防爆孔的盖板基板、贯穿安装在防爆孔中的防爆阀以及依次安装在盖板基板上的正极极柱与负极极柱；所述防爆阀包括中空的防爆阀主体、设置在防爆阀主体上端开口处的阀盖片、设置在防爆阀主体下端开口处的防爆膜片、设在防爆阀主体内部中段的密封片以及连接在阀盖片与密封片之间的弹簧；所述阀盖片上开设有通孔。
发明专利CN201810020462.8二次电池顶盖用防爆阀、顶盖组件、二次电池及汽车，另二次电池顶盖用防爆阀、顶盖组件、二次电池及汽车结构，防爆阀包括平基部和相对于平基部向外突出的隆起部，隆起部设置有横直刻痕和连接于横直刻痕一端的分支刻痕，横直刻痕与分支刻痕呈非零角度。该防爆阀包括相对于平基部向顶盖组件的外部突出的隆起部，该隆起部上设置有横直刻痕和连接该横直刻痕的分支刻痕，当壳体内部的压力过度增高时，气体在隆起部处产生应力集中并从横直刻痕和分支刻痕处将防爆阀撕裂，使得壳体内的气体得以释放，由此减小了二次电池发生爆炸的风险，提高二次电池的安全性。
发明专利CN201610560431.2防爆结构以及含有该结构的动力电池，包括盖板、防爆阀，所述盖板设有防爆孔，所述防爆阀安装于所述盖板，且密封所述防爆孔；所述防爆阀的材质为石墨。本申请所提供的防爆结构，防爆阀采用石墨材质，能够提高防爆阀的耐腐蚀性，热稳定性好以及抗疲劳性能，降低防爆阀由于腐蚀蠕变失效或腐蚀疲劳失效发生的概率，使其即使在腐蚀的环境中，也能够保证防爆阀的性能，提高电池的安全性。上述结构的防爆阀爆裂后，有毒和腐蚀性的电解液会泄露出来，对人体以及环境造成伤害。
为了解决这些问题，特此提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池顶盖。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种锂电池顶盖，包括下塑胶、顶盖板、负极极柱组件、正极极柱组件以及防爆阀组件；下塑胶和顶盖板通过贯穿下塑胶、顶盖板的正极极柱组件和负极极柱组件装配在一起，防爆阀组件与顶盖板通过焊接的方式装配，所述防爆阀组件包括防爆阀和安全阀，顶盖板上设置有防爆阀孔，防爆阀与防爆阀孔通过焊接的方式连接，安全阀通过焊接方式焊接在防爆阀孔上表面，安全阀由外壳体、浮动胶塞、导气孔、内腔以及出气孔组成，外壳体围成外部腔体结构，内腔的内侧有缺口，通过缺口与外部腔体结构相连通，出气孔位于内腔的外侧、外壳体的下部，浮动胶塞位于内腔围成的容纳空间中，导气孔位于外壳体的上方，内腔和内腔围成的容纳空间中装有液体，液体产生浮力推动浮动胶塞上升，浮动胶塞堵住导气孔。
优选的，还包括密封胶钉，顶盖板和下塑胶的注液孔通过密封胶钉密封。
优选的，所述下塑胶包括下塑胶体、负极极柱孔、正极极柱孔以及注液孔一；负极极柱孔和正极极柱孔位于下塑胶体的两侧，注液孔位于正极极柱孔的内侧。
优选的，所述顶盖板包括盖板、负极极柱引出孔、正极极柱引出孔、注液孔二、防爆阀孔以及防扭孔；防爆阀孔位于盖板上，注液孔位于防爆阀孔和正极极柱引出孔之间，注液孔二的位置与下塑胶的注液孔一的位置相对应；防扭凹槽位于负极极柱引出孔、正极极柱引出孔的两侧。
优选的，还包括密封胶钉，所述密封胶钉与顶盖板的注液孔一和下塑胶的注液孔二通过过盈配合连接在一起。
优选的，所述负极极柱组件包括负极极柱、上塑胶一、密封圈一，密封圈一固定于负极极柱的中间圆柱的底部，负极极柱、密封圈一、下塑胶、顶盖板配合安装好后，通过上塑胶一直接成型。
优选的，所述负极极柱由底部、极柱一、极柱二组成，极柱一、极柱二由两种金属摩擦焊接而成或由一种金属制成，极柱二由冷镦工艺加工成型；极柱一表面设置有极柱凹槽。
优选的，所述上塑胶的台阶背面设有两个凸起一，与顶盖板的防扭孔相配合。
优选的，所述上塑胶通孔内侧设有两个凸起二，与极柱凹槽相配合。
优选的，所述正极极柱组件包括正极极柱、上塑胶二、密封圈二，所述下塑胶的负极极柱孔、正极极柱孔背面有与负极极柱、正极极柱相匹配的凹槽，负极极柱、正极极柱按凹槽位置进行安装。
有益技术效果：
1.本发明设有防爆阀组件，防爆阀组件包括防爆阀和安全阀，防爆阀爆裂后，设有安全阀可使锂电池内部产生的气体顺利排出，而液体依然被阻隔在内，无法泄露，从而防止电解液对人体和环境造成伤害。
2.本发明既可以确保电池的密封性，又能够降低锂电池的使用风险，具有结构合理、安全性高、密封性好、制作简单等特点。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明锂电池顶盖结构示意图。
图2是本发明锂电池顶盖剖面图。
图3是本发明安全阀结构示意图。
图4是本发明负极极柱结构示意图。
图5是本发明上塑胶一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-5，锂电池顶盖包括下塑胶1、顶盖板2、负极极柱组件3、正极极柱组件4以及防爆阀组件5；下塑胶1和顶盖板2通过贯穿下塑胶1、顶盖板2的正极极柱组件4和负极极柱组件3装配在一起，防爆阀组件5与顶盖板2通过焊接的方式装配。
所述防爆阀组件5包括防爆阀51和安全阀52。防爆阀51与防爆阀孔24通过焊接的方式连接，安全阀52通过焊接方式焊接在防爆阀孔24上表面。防爆阀51会在电池内部压力过大时，主动爆裂，减轻电池内部压力。安全阀52由外壳体521、浮动胶塞522、导气孔524、内腔523以及出气孔525组成，外壳体521围成外部腔体结构，内腔523的内侧有缺口，通过缺口与外部腔体结构相连通，出气孔525位于内腔523的外侧、外壳体521的下部，浮动胶塞522位于内腔523围成的容纳空间中，导气孔524位于外壳体521的上方，内腔523和内腔523围成的容纳空间中装有液体，液体产生浮力推动浮动胶塞522上升，浮动胶塞522堵住导气孔524。
导气孔524为方形或者其他形状。
工作原理为：浮动胶塞522受容纳空间内液体浮力的推动上浮，浮动胶塞522堵住出气孔525。当锂电池内部产生气体，电池内部压力过大，防爆阀51爆裂，电池内部气体通过导气孔524安全阀52内，安全阀52内压力上升，将容纳空间内的液体进一步压进腔体523内，液面下降，浮动胶塞522下降，出气孔525打开，气体随之排出，当电解液泄露进安全阀52，会导致容纳空间内的液面上升，浮动胶塞522上升堵住出气孔525，电解液无法泄露。
安全阀52可使锂电池内部产生的气体顺利排出，而液体依然被阻隔在内，无法泄露，从而防止电解液对人体和环境造成伤害。同时，安全阀52采用耐氢氟酸材料制备而成。
外壳体521由金属制备而成，优选为铝合金，浮动胶塞522由耐氢氟酸材料制备而成，优选为氟橡胶。
所述下塑胶1包括下塑胶体14、负极极柱孔11、正极极柱孔12以及注液孔一13。负极极柱孔11和正极极柱孔12位于下塑胶体14的两侧，注液孔13位于正极极柱孔12的内侧。
下塑胶1为塑料件，下塑胶1的两边设置有凹槽，为减轻重量两边凹槽做了打孔处理，在保证强度的同时，减轻下塑胶1的质量。
所述顶盖板2包括盖板26、负极极柱引出孔21、正极极柱引出孔22、注液孔二23、防爆阀孔24以及防扭孔25。防爆阀孔24位于盖板26上，注液孔23位于防爆阀孔24和正极极柱引出孔22之间，注液孔二23的位置与下塑胶1的注液孔一13的位置相对应。防扭凹槽25位于负极极柱引出孔21、正极极柱引出孔22的两侧。
还包括密封胶钉6，所述密封胶钉6与顶盖板2的注液孔一13和下塑胶1的注液孔二23通过过盈配合连接在一起，密封胶钉6是耐氢氟酸腐蚀的材料，防止被电解液腐蚀，起到密封的作用。
所述负极极柱组件3包括负极极柱32、上塑胶一33、密封圈一31，密封圈一31固定于负极极柱32的中间圆柱的底部，上塑胶一33是采用极柱包胶的工艺，负极极柱32、密封圈一31、下塑胶1、顶盖板2配合安装好后，通过上塑胶一33直接成型，从而起到紧固和防扭的作用。
负极极柱32由底部321、极柱一322、极柱二323三部分组成，极柱一322、极柱二323由两种金属摩擦焊接而成或由一种金属制成，极柱二323由冷镦工艺加工成型。密封圈一31作用是起到隔绝空气的作用，并防止电解液顺着极柱泄露，并耐电解液腐蚀。极柱一322表面设置有极柱凹槽324。
上塑胶一33的台阶背面设有两个凸起一332，与顶盖板2的防扭孔25相配合，用以防止上塑胶33与顶盖板2之间的相互转动。
上塑胶一33通孔内侧设有两个凸起二333，与极柱凹槽324相配合，用以防止上塑胶33与负极极柱32之间的相互转动。
所述正极极柱组件4与负极极柱组件3为相同结构，正极极柱组件4包括正极极柱42、上塑胶二43、密封圈二41。
下塑胶1的负极极柱孔11、正极极柱孔12背面有与负极极柱32、正极极柱42相匹配的凹槽，负极极柱32、正极极柱42按凹槽位置进行安装。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种锂电池顶盖，包括下塑胶(1)、顶盖板(2)、负极极柱组件(3)、正极极柱组件(4)以及防爆阀组件(5)；下塑胶(1)和顶盖板(2)通过贯穿下塑胶(1)、顶盖板(2)的正极极柱组件(4)和负极极柱组件(3)装配在一起，防爆阀组件(5)与顶盖板(2)通过焊接的方式装配，其特征在于，所述防爆阀组件(5)包括防爆阀(51)和安全阀(52)，顶盖板(2)上设置有防爆阀孔(24)，防爆阀(51)与防爆阀孔(24)通过焊接的方式连接，安全阀(52)通过焊接方式焊接在防爆阀孔(24)上表面，安全阀(52)由外壳体(521)、浮动胶塞(522)、导气孔(524)、内腔(523)以及出气孔(525)组成，外壳体(521)围成外部腔体结构，内腔(523)的内侧有缺口，通过缺口与外部腔体结构相连通，出气孔(525)位于内腔(523)的外侧、外壳体(521)的下部，浮动胶塞(522)位于内腔(523)围成的容纳空间中，导气孔(524)位于外壳体(521)的上方，内腔(523)和内腔(523)围成的容纳空间中装有液体，液体产生浮力推动浮动胶塞(522)上升，浮动胶塞(522)堵住导气孔(524)。
2.根据权利要求1所述锂电池顶盖，其特征在于，还包括密封胶钉(6)，顶盖板(2)和下塑胶(1)的注液孔通过密封胶钉(6)密封。
3.根据权利要求1所述锂电池顶盖，其特征在于，所述下塑胶(1)包括下塑胶体(14)、负极极柱孔(11)、正极极柱孔(12)以及注液孔一(13)；负极极柱孔(11)和正极极柱孔(12)位于下塑胶体(14)的两侧，注液孔(13)位于正极极柱孔(12)的内侧。
4.根据权利要求3所述锂电池顶盖，其特征在于，所述顶盖板(2)包括盖板(26)、负极极柱引出孔(21)、正极极柱引出孔(22)、注液孔二(23)、防爆阀孔(24)以及防扭孔(25)；防爆阀孔(24)位于盖板(26)上，注液孔(23)位于防爆阀孔(24)和正极极柱引出孔(22)之间，注液孔二(23)的位置与下塑胶(1)的注液孔一(13)的位置相对应；防扭凹槽(25)位于负极极柱引出孔(21)、正极极柱引出孔(22)的两侧。
5.根据权利要求4所述锂电池顶盖，其特征在于，还包括密封胶钉(6)，所述密封胶钉(6)与顶盖板(2)的注液孔一(13)和下塑胶(1)的注液孔二(23)通过过盈配合连接在一起。
6.根据权利要求1所述锂电池顶盖，其特征在于，所述负极极柱组件(3)包括负极极柱(32)、上塑胶一(33)、密封圈一(31)，密封圈一(31)固定于负极极柱(32)的中间圆柱的底部，负极极柱(32)、密封圈(31)、下塑胶(1)、顶盖板(2)配合安装好后，通过上塑胶一(33)直接成型。
7.根据权利要求6所述锂电池顶盖，其特征在于，负极极柱(32)由底部(321)、极柱一(322)、极柱二(323)组成，极柱一(322)、极柱二(323)由两种金属摩擦焊接而成或由一种金属制成，极柱二(323)由冷镦工艺加工成型；极柱一(322)表面设置有极柱凹槽(324)。
8.根据权利要求6所述锂电池顶盖，其特征在于，所述上塑胶一(33)的台阶背面设有两个凸起一(332)，与顶盖板(2)的防扭孔(25)相配合。
9.根据权利要求6所述锂电池顶盖，其特征在于，所述上塑胶一(33)通孔内侧设有两个凸起二(333)，与极柱凹槽(324)相配合。
10.根据权利要求6所述锂电池顶盖，其特征在于，所述正极极柱组件(4)包括正极极柱(42)、上塑胶二(43)、密封圈二(41)，所述下塑胶(1)的负极极柱孔(11)、正极极柱孔(12)背面有与负极极柱(32)、正极极柱(42)相匹配的凹槽，负极极柱(32)、正极极柱(42)按凹槽位置进行安装。
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