CN201178111Y - 一种电池安全装置 - Google Patents

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卢世刚
庞静
靳尉仁
王昌胤
李文成
吴国良
金维华
刘莎
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Abstract

本实用新型公开了一种电池安全装置，是在电池盖板上开设一级阶梯泄压孔，在泄压孔内的梯台上依次置入密封绝缘垫圈、爆破片，最上方压入中空金属销。本实用新型电池安全装置尤其适用于大容量、高功率的锂离子电池，其结构简单、制造成本低、泄压均一性好，可以保证电池在规定的安全压力范围下及时有效的发挥泄压防爆功能，有效避免电池(特别是锂离子电池)由于过充、挤压、针刺等导致的爆炸。

Description

一种电池安全装置
技术领域
本实用新型涉及一种电池安全装置。
背景技术
随着大容量、高功率锂离子的开发应用，锂离子电池的安全性能越来越受到人们的关注。相对于金属锂电池，锂离子电池采用碳代替原有的金属锂作为电池的负极材料，有效的防止了使用过程中由于金属锂枝晶的存在而导致的电池短路起火的发生，保障了锂离子电池在正常使用条件的安全性。然而在滥用条件下，锂离子电池仍然存在安全隐患，如在过充、挤压、针刺等条件下由于电池内部压力迅速增加导致电池爆炸伤人。因此在电池内部压力过大时，需要及时有效的排出电池内部压力以防止电池爆炸。目前国内外在电池上采用的安全装置多是采用焊接的方式将防爆片焊接到电池壳盖上，或者在电池壳盖上采用刻槽的方式。这两种方式对加工工艺要求高，而且存在漏液及爆破压力不一致的问题，不能充分保证电池在规定的安全压力范围下及时有效的发挥泄压防爆功能。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、泄压可靠的电池安全装置。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：
一种电池安全装置，是在电池盖板上开设一级阶梯泄压孔，在泄压孔内的梯台上依次置入密封绝缘垫圈、爆破片，最上方压入中空金属销。
本实用新型电池安全装置尤其适用于大容量、高功率的锂离子电池。
本实用新型的优点是：结构简单、制造成本低、泄压均一性好，可以保证电池在规定的安全压力范围下及时有效的发挥泄压防爆功能，有效避免电池(特别是锂离子电池)由于过充、挤压、针刺等导致的爆炸。
附图说明
图1为本实用新型电池安全装置结构示意图(剖面)。
图2为具有该安全装置的锂离子电池结构示意图。
具体实施方式
参见图1所示，本实用新型电池安全装置是在电池盖板上开设一级阶梯泄压孔2，在泄压孔内的梯台上依次置入密封绝缘垫圈5、爆破片4和中空的金属销3。
所述的爆破片4可选用金属铜箔、铝箔或合金箔。
所述密封绝缘垫圈5选用聚四氟乙烯或丙稀酸脂、三元乙丙、氟胶等耐酸碱、耐高温的特种橡胶垫。
所述的中空金属销可选用金属铝或各种铝合金。
图2所示的是采用本实用新型电池安全装置10制作的锂离子电池。
下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：
实施例1：制造电池盖板厚为3mm，在电池盖板上一次性机械冲压孔径分别为7.5mm和4mm的阶梯孔，其中孔径为7.5mm的阶梯上孔深2.5mm，孔径为4mm的阶梯下孔深0.5mm。将一个厚度为0.03mm厚的密封绝缘垫圈和厚为0.01mm的爆破片依次放置在阶梯孔内，通过机械冲压将一个外径为8mm，内径为5mm，高为2.5mm的中空金属销压入阶梯上孔并压紧所述的合金箔和密封垫圈，金属销外表面和阶梯孔内表面通过过盈配合而密封。采用压力检测装置，将带有安全装置与带有测压表的可无级调节气压大小的气路密封系统连接，通入高压气体，由小到大调解气体压力至合金箔爆裂，记录爆裂压力。
表1
  编号   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
  压力kg/cm2   6.8   7.0   7.1   6.7   6.8   7.0   6.9   7.1   6.7   7.0
平均压力为6.9kg/cm2，误差范围在-3％~3％，均一性好，满足电池安全性能的要求。
实施例2：制造如实施例1的电池盖板，将自行研发的锂离子电芯放入两端开口的电池外壳中，采用激光焊接的方式将带有安全装置的电池盖板分别焊接在电池壳体两端，而后注液化成，制备出如图1所示的大容量锂离子电池，制造8Ah电池100只，对其充放电3次，检测漏液电池数量为零，将上述电池进行针刺、挤压等滥用测试，所测电池在该过程中安全装置内的爆破片4均能及时爆开泄压，电池无一爆炸。

Claims (5)

1、一种电池安全装置，其特征在于：在电池盖板上开设一级阶梯泄压孔，在泄压孔内的梯台上依次置入密封绝缘垫圈、爆破片，最上方压入中空金属销。
2、根据权利要求1所述的电池安全装置，其特征在于：所述的爆破片采用金属铜箔、铝箔或合金箔。
3、根据权利要求1所述的电池安全装置，其特征在于：所述的密封绝缘垫圈选用耐酸碱、耐高温的特种橡胶垫。
4、根据权利要求3所述的电池安全装置，其特征在于：所述的耐酸碱、耐高温的特种橡胶垫为聚四氟乙烯或丙稀酸脂、三元乙丙、氟胶橡胶垫。
5、根据权利要求1所述的电池安全装置，其特征在于：所述的中空金属销可选用金属铝或铝合金制成。
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Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Jiangsu Jinsu Energy Technology Co., Ltd.

Assignor: General Research Institute for Nonferrous Metals

Contract record no.: 2011990000122

Denomination of utility model: Safety apparatus for battery

Granted publication date: 20090107

License type: Exclusive License

Record date: 20110303

CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20090107

CX01 Expiry of patent term