CN201282158Y - 电池防爆安全阀 - Google Patents

Abstract

一种电池防爆安全阀，包含基座、安全片、定位件及帽盖，基座由环形底边和立边构成，安全片设置在环形底边内缘处，定位件与帽盖同轴心地设置在立边内部，定位件的本体外边缘有向内折弯，该折弯形成一环形扣边，帽盖周缘嵌入在定位件本体与扣边之间，帽盖的周缘底面与定位件本体之间夹设一环形的镍片，定位件本体与基座的环形底边之间夹设有绝缘片，定位件中心的轴接部贯穿安全片的中心孔，该轴接部的末端固接有一封片，封片的外突边沿与本体共同夹住安全片的中心孔边缘，安全片上设置有贯穿孔，相邻的贯穿孔之间设置有凹槽，安全片在承受额定压力时，其中心部份与周边部分形成环状断开，从而中止充电，避免充电过量，确保安全。

Description

电池防爆安全阀

技术领域

本实用新型涉及电池部件，具体地说，是指一种锂电池防爆安全阀。

背景技术

在可充电电池领域中，锂电池的容量密度高、输出电压较高，已日益广泛地应用在各种产品中。

锂电池在充电时，若是充电过量，电池内部的压力及温度将会上升，容易发生爆炸或起火等意外事故，为避免意外事故发生，就需要安装可防止充电过量的安全装置。

目前已知的可防止充电过量的安全装置如图1所示，图1揭示了一种起安全保护作用的可充电锂电池的顶盖，主要包含一帽盖1、一安全膜2、一绝缘片3、一环形薄片4及一衬垫5，其中，衬垫5设置于电池的管壳9顶端开口处，环形薄片4设置在衬垫5内缘处，环形的绝缘片3叠设在环形薄片4的顶部，安全膜2叠设在绝缘片3顶部，帽盖1再叠设在安全膜2的顶部，从而封闭电池顶端，帽盖1作为电池的正极，管壳9作为电池的负极。

请参照图2，安全膜2的中心部分形成凹陷部，该凹陷部周缘与环形薄片4的内缘彼此卡合连接。

请参照图3，当锂电池充电出现异常情况，电池内部气压超过预设值时，安全膜2中心的凹陷部受电池内部压力顶推而变形脱离环形薄片4，使得安全膜2与环形薄片4彼此的铆合关系解除，致使导电的正极与电池分离形成断路，而无法继续充电，即可避免充电过量导致电池爆炸或起火等意外事故发生。

该结构的主要特点是让安全膜2兼具两种功能，一是提供电池充放电时导通接触，二是起到安全防爆的作用。然而这两种功能是彼此冲突的，因为要使电池导电顺利，其连接结构就必须紧密接触，不能有接触不良的问题，另一方面，该连接结构又必须确保当电池内部压力过大时，能及时断裂泄压，对于同一部件来说，上述两项功能不能兼顾，只能偏重其中一项，因此常会出现压力过大时无法断裂或接触不良无法充放电的问题。详述如下：

前述促使安全膜2变形脱离环形薄片4的气压数值，受到安全膜2与环形薄片4彼此铆合强度的影响，安全膜2与环形薄片4的铆合强度越高，安全膜2越能承受较高的气压而仍不脱离环形薄片4造成断路，然而，在安全膜2与环形薄片4铆合时，二者的铆合强度难以有效控制，若安全膜2与环形薄片4的铆合强度过高，则在充电过量时，安全膜2与环形薄片4无法及时分离，仍存在电池发生爆炸或意外起火的可能，若安全膜2与环形薄片4的铆合强度过低，则电池尚未到达充电过量的程度，安全膜2与环形薄片4却已分离，造成电池损坏而无法使用，由此可知，现有技术的安全装置在电池充电过量时，不能确保形成断路，可靠性差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池防爆安全阀，其安全片与定位件紧密连接，安全片凭借其弧形贯穿孔及凹槽，使其中心部份在承受额定压力时与周边部分形成环状断开，从而中止充电，避免充电过量，确保安全，可靠性高。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池防爆安全阀，包括一基座、一安全片、一定位件及一帽盖，其特征是：

所述基座由环形底边和立边构成，立边环设在环形底边的外周上，安全片是圆环状，安全片设置在基座环形底边内缘处，定位件与帽盖同轴心地设置在立边内部，帽盖上设置有数个排气孔，定位件的本体为圆盘状，本体外边缘有向内折弯，该折弯形成一环形扣边，帽盖周缘嵌入在定位件的本体与扣边之间，帽盖的周缘底面与定位件本体之间夹设一环形的镍片，定位件本体与基座环形底边之间夹设一环状的绝缘片，所述基座立边内壁面设置有一环状凸缘，环状凸缘与扣边相邻从而限制定位件及帽盖的轴向位移，定位件的中心向下凸伸一轴接部，该轴接部轴向贯穿安全片的中心孔，该轴接部的末端固接有一封片，封片的外突边沿与定位件本体共同夹住安全片的中心孔边缘，从而使安全片与定位件的中心部份紧密连接；

安全片上设置有数个弧形贯穿孔，各贯穿孔沿安全片的中心孔环向均布，安全片底缘表面，于相邻的贯穿孔之间设置有凹槽，凹槽的径向断面呈V形，凹槽两端分别延伸与相邻贯穿孔连通，定位件本体的底面上开设有环状缺口，缺口与绝缘片的环形内缘邻近，缺口的径向断面呈V形。

本实用新型具有以下积极有益效果：

本实用新型将电池的安全装置设计成两道防护机制，并将电池的导电结构与安全阀结构分开，解决了现有技术中同一部件无法兼顾导电与断裂两项功能的问题。

附图说明

图1是现有技术中可再充电锂电池的帽盖的剖视图。

图2是图1的A局部放大图。

图3是美国7186477号发明专利所揭示的锂电池顶盖在充电中断状态的剖视图。

图4是本实用新型较佳实施例的轴向剖视图。

图5是图4的B局部放大图。

图6是图4的C局部放大图。

图7是本实用新型安全片的仰视图。

图8是本实用新型定位件的仰视图。

图9是本实用新型帽盖的俯视图。

图10是本实用新型的结构剖视图，为充电中断状态。

图11是本实用新型的结构剖视图，为泄放电池内部压力状态。

具体实施方式

图中标号

1帽盖           2安全膜            3绝缘片

4环形薄片       5衬垫              9管壳

10基座          12环形底边         14立边

16凸缘          20安全片           22贯穿孔

24凹槽          30定位件           32本体

34扣边          36轴接部           38封片

39缺口          40帽盖             42排气孔

52绝缘片54镍片

请参照图4，本实用新型是一种电池防爆安全阀，包括一基座10、一安全片20、一定位件30及一帽盖40，基座10由一环形底边12和一立边14构成，立边14设置在环形底边12的外周上，安全片20为圆环状，安全片20设置在环形底边12的内缘中，定位件30与帽盖40同轴心地设置在立边14的内部，定位件30具有一近似于圆盘状的本体32，本体32外边缘向内折弯形成一环形扣边34，帽盖40周缘嵌入在扣边34与本体32之间，帽盖40的周缘底面与本体32之间夹设一环形的镍片54，定位件30的本体32的底面与基座的环形底边12之间夹设有环状的绝缘片52，立边14内表面设置有一环状凸缘16，环状凸缘16与扣边34相邻，从而限制定位件30和帽盖40的轴向位移。

请参照图5，定位件30中心向下凸伸一轴接部36，该轴接部36轴向贯穿安全片20的中心孔，该轴接部36的末端固接有一封片38，封片38的外突边沿与定位件本体32共同夹住安全片20中心孔的边缘，使安全片20与定位件30的中心部份紧密连接。

请参照图5、图7，安全片20上设置有数个弧形贯穿孔22，各贯穿孔22沿安全片20的中心孔环向均布，安全片20底缘表面上，于相邻两贯穿孔22之间设置有凹槽24，凹槽24的径向断面呈V形，凹槽24两端分别延伸与相邻贯穿孔22连通，当定位件本体32承受来自下方的气体压力，且压力值到达预定数值时，安全片20会沿凹槽24断裂，安全片20的中心部份与周边部份完全分离；请参照图6、图8，定位件本体32的底面上设置有环状缺口39，缺口39的径向断面呈V形，缺口39与绝缘片52的内缘邻近，使定位件30可以沿缺口39断裂，让定位件30中心部份与周边部份分离，以泄放电池内部压力。

请参照图4、图9，帽盖40上设置有数个排气孔42，从而向外界泄放电池内部压力。

请参照图4、图10，当锂电池充电情况出现异常，电池内部气压超过预设值时，安全片20及定位件轴接部36的封片38底部承受来自电池内部的气体产生的顶推作用力，由于安全片20上设置的凹槽24切痕极深，凹槽24本身的厚度不大，因此当压力大于凹槽24所能承受的极限时，将导致安全片20沿着凹槽24断裂，使安全片20的中心部份与周边部份分离，安全片20断裂后的中心部份与定位件30在气压的作用下，被顶推向上，向着帽盖40方向位移，安全片20与定位件30之间断开，从而强制中断充电，避免充电过量导致电池爆炸或起火的意外事故发生，由于帽盖40上设置有排气孔42，帽盖40与定位件30之间的空隙内的压力，不会对定位件30向着帽盖40方向位移形成抵抗阻碍；请参照图10及图11所示，若电池充电中断，却仍由于电池液的持续活化，使得电池内部的压力持续增高，则此压力对安全片20断裂后的定位件30形成顶推作用，如此一来，电池内部的压力即可通过帽盖40的排气孔42对外释放泄压，从而提高电池的安全可靠性。

由于安全片20在承受压力时，安全片20是借由设置在贯穿孔22之间的凹槽24断裂，使中心部份与周边部份分离，达到中断充电的作用，而安全片20于凹槽24处断裂的临界压力值，由凹槽24的厚度及安全片20所选用的材料决定，对于生产制造而言，易于准确的控制安全片20所能通承受的临界压力值，避免发生过早或过迟中断充电的问题，提高充电中断的可靠性，定位件30在缺口39处断裂的临界压力值，也由缺口39的厚度及定位件30所选用材料的强度决定，制造者也易于准确控制定位件30所承受的临界压力值，避免发生定位件30在缺口39处过早或过迟断裂。

综上所述，本实用新型将电池的安全装置设计成两道防护机制，即安全片20沿凹槽24断裂以及定位件30沿缺口39断裂，并将电池的导电结构与安全阀结构分开，解决了现有技术中同一部件无法兼顾导电与断裂功能的问题。

上述实施例并非用于限制本实用新型的保护范围，凡是以等同的技术手段进行替换或变更，均属于本实用新型的保护范畴。

Claims (1)

1.一种电池防爆安全阀，包括一基座、一安全片、一定位件及一帽盖，其特征是：

所述基座由环形底边和立边构成，立边环设在环形底边的外周上，安全片是圆环状，安全片设置在基座环形底边内缘处，定位件与帽盖同轴心地设置在立边内部，帽盖上设置有数个排气孔，定位件的本体为圆盘状，本体外边缘有向内折弯，该折弯形成一环形扣边，帽盖周缘嵌入在定位件的本体与扣边之间，帽盖的周缘底面与定位件本体之间夹设一环形的镍片，定位件本体与基座环形底边之间夹设一环状的绝缘片，所述基座立边内壁面设置有一环状凸缘，环状凸缘与扣边相邻从而限制定位件及帽盖的轴向位移，定位件的中心向下凸伸一轴接部，该轴接部轴向贯穿安全片的中心孔，该轴接部的末端固接有一封片，封片的外突边沿与定位件本体共同夹住安全片的中心孔边缘，从而使安全片与定位件的中心部份紧密连接；

安全片上设置有数个弧形贯穿孔，各贯穿孔沿安全片的中心孔环向均布，安全片底缘表面，于相邻的贯穿孔之间设置有凹槽，凹槽的径向断面呈V形，凹槽两端分别延伸与相邻贯穿孔连通，定位件本体的底面上开设有环状缺口，缺口与绝缘片的环形内缘邻近，缺口的径向断面呈V形。

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