CN201417798Y - 一种锂电池安全阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池安全阀，包括密封圈及其内部从上往下依次设置的顶盖、PTC环、防爆膜片和孔板；所述顶盖的周边边缘外侧、PTC环边缘外侧及防爆膜片的周边边缘外侧对齐；所述孔板的水平包扣端包扣于顶盖的周边上方；所述锂电池安全阀还包括绝缘层；绝缘层设置在孔板包边内侧并包覆在顶盖的周边上端面、PTC环边缘外侧及防爆膜片的周边下端面；所述孔板与防爆膜片直接相连。本实用新型的锂电池安全阀通过包边层对顶盖、PTC环及防爆膜片形成包边，使包边侧面与密封圈之间形成面密封，大幅度提高了电池密封的可靠性。孔板与防爆膜片之间面焊接，结构简单，加工方便，而且能提高安全阀的刚性牢度。

Description

一种锂电池安全阀

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池安全阀。

背景技术

锂电池作为具有高能量密度的密闭型可充电电池，被越来越广泛地用于笔记本电脑、移动电话等小型便携式装置的驱动电源，且其需求日益增大。当电池受到短路、高热、过充电等异常因素的影响时，电池内部容易有高压气体产生，会引起电池壳体的变形甚至产生爆炸的危险。为了使其能够安全的使用，必须在电池中装配安全阀，当电池容器内部压力上升到异常状态时，这种开裂式安全阀能够迅速地开启并将气体排出，起到异常情况下的安全保护作用。由于PTC(正温度系数电阻器)元件在正常温度下是在低电阻状态，当由于例如由短路或过充电导致的异常大电流而过热时，PTC元件转换成极高电阻状态，以降低回路中的电流，因此，通常使用PTC(正温度系数电阻器)元件来防止电池过流及由此引起的过热状态，对电池起到保护作用。

中国专利文献CN 101335335A公开的《一种圆柱锂离子电池盖帽及装配方法》，它包括由密封圈从上往下依次封设的正极外部引出端子、PTC、防爆铝饼、支撑板和导电减震板。该种结构的盖帽虽然具有过充过流时的PTC元件保护，在电池内部压力高到设定数值时，防爆阀将开启泄压，能对锂电池起到一定的安全保护作用。但是，存在以下几个缺陷：(1)正极外部引出端子、PTC环件和防爆铝饼为依次层叠的结构，它们与中密封圈之间的接触面积小，而且不同的零件的制造有误差，电池液可能会从正极外部引出端子、PTC环件和防爆铝饼与中空绝缘环/密封圈之间的空隙中泄露，因而电池密封的可靠性不够；(2)由于正极外部引出端子、PTC环件和防爆铝饼为依次层叠的结构，相互间的连接比较松散，防爆盖帽的整体刚性弱，在电池的机械压装过程中，容易对防爆盖帽造成变形破坏，致使防爆盖帽的保护功能失效。

中国专利文献CN 1275249A公开了一种《二次电池》，它用内垫圈将顶盖周边、PTC环及防爆膜片周边包裹起来，提高了整体了整体的刚性强度，但是它的孔板与防爆膜片之间靠一膜板连接，刚性牢度不够，而且工艺烦琐。

实用新型内容

本实用新型的目的是本实用新型的目的是解决上述现有锂电池安全阀存在的技术问题，提供一种加工方便、密封性好、刚性高的锂电池安全阀。

实现本实用新型目的的技术方案是一种锂电池安全阀，包括密封圈及其内部从上往下依次设置的顶盖、PTC环、防爆膜片和孔板；所述顶盖的周边边缘外侧、PTC环边缘外侧及防爆膜片的周边边缘外侧对齐；所述孔板的水平包扣端包扣于顶盖的周边上方；所述锂电池安全阀还包括绝缘层；绝缘层设置在孔板包边内侧并包覆在顶盖的周边上端面、PTC环边缘外侧及防爆膜片的周边下端面；所述孔板与防爆膜片直接相连。

所述孔板与防爆膜片超声波焊接相连。

所述孔板与防爆膜片由导电胶粘接。

所述孔板与防爆膜片冲压连接。

所述孔板与防爆膜片由激光焊接相连。

所述孔板与防爆膜片由电阻焊接相连。

所述绝缘层可以是放置在孔板包边内侧并包覆在顶盖的周边上端面、PTC环边缘外侧及防爆膜片的周边下端面的塑料件，或者贴在前述位置的绝缘材料，或者涂在前述位置的绝缘材料。

采用了上述技术方案的本实用新型具有以下的有益效果：(1)由于顶盖、PTC环和防爆膜片均为冲压制成，外径尺寸存在误差，而密封圈在电池封装过程中会压缩20％左右，因此，前述三件中外径较小的一件则会与密封圈的贴合力不够，而且铝制的防爆膜片比钢制的顶盖软，更加容易在密封圈的封装过程中因挤压与密封圈之间产生空隙，引起电池液从空隙中泄露。本实用新型的锂电池安全阀通过孔板的直立包扣和水平包扣端对顶盖、PTC环及防爆膜片形成包边，使直立包扣端外侧面与密封圈内侧面之间形成面密封，电池液将无法从顶盖、PTC环、防爆膜片与密封圈的空隙中泄露，大幅度提高了电池密封的可靠性，解决了电池泄露质量问题。同时，顶盖、PTC环、防爆膜片顶盖形成一个整体，使安全阀的整体刚性大大增强，有利于减少电池压装过程对安全阀的破坏，保持安全阀的保护功能。(2)本实用新型的锂电池安全阀的孔板与防爆膜片由超声波焊接相连或者由导电胶粘接或者冲压连接，还可以是激光焊接，孔板与防爆膜片之间直接相连接，结构简单，加工方便，而且能提高安全阀的刚性牢度。(3)本实用新型的锂电池安全阀在顶盖周边边缘外侧、PTC环片周边边缘外侧、防爆膜片周边边缘外侧与孔板的直立包扣端和水平包扣端之间设置有绝缘层，且绝缘层包扣在顶盖的周边上方和防爆膜片的周边下方，可以防止防爆膜片对PTC环片造成短路而使PTC环片失效，确保了PTC环片的保护功能不受影响。(4)本实用新型的锂电池安全阀的顶盖的周边边缘外侧、PTC环边缘外侧和防爆膜片周边边缘外侧外边缘对齐，再在顶盖的周边边缘外侧、PTC环边缘外侧与防爆膜片边缘外侧与孔板的直立包扣端和水平包扣端之间设置绝缘层，绝缘层包扣在顶盖周边上方和防爆膜片周边下方，可以防止在电池的机械组装过程中，防爆膜片下底面受力过大而被PTC环的边缘割出裂缝甚至断裂影响安全阀的质量，同时，增大了PTC环的压合面积，降低了因PTC环外径小而在电池的封装过程中无法压合导致PTC环失效的几率，而且这种结构中绝缘层的加工工艺也简单方便。(5)本实用新型的锂电池安全阀的绝缘层可根据加工需要选择合适的形式，加工工艺简单，组装方便。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的仰视图。

附图中标号如下：

密封圈1；顶盖2，顶盖周边2-1；PTC环3；防爆膜片4；防爆膜片周边4-1；孔板5；直立包扣端5-1；水平包扣端5-2；气孔5-3；绝缘层6。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图3，本实施例的锂电池安全阀，包括密封圈1、顶盖2、PTC环3、防爆膜片4、孔板5和绝缘层6。

顶盖2、PTC环3、防爆膜片4和孔板5从上往下依次设置在密封圈1内部。顶盖2的周边2-1的边缘外侧、PTC环3边缘外侧及防爆膜片4的周边41边缘外侧对齐。孔板5的水平包扣端5-2包扣于顶盖2的周边2-1上方，绝缘层6设置于绝缘层6设置在孔板5包边内侧并包覆在顶盖2的周边2-1上端面、PTC环3边缘外侧及防爆膜片4的周边4-1下端面。绝缘层6可以为放置绝缘层6设置在孔板5包边内侧并包覆在顶盖2的周边2-1上端面、PTC环3边缘外侧及防爆膜片4的周边4-1下端面的塑料件，或者粘贴在前述位置的绝缘材料，或者喷涂在前述位置的绝缘材料。这样，孔板5的直立包扣端51的外侧面与密封圈1之间形成面密封，电池液将无法从顶盖2、PTC环3、防爆膜片4与密封圈1的空隙中泄露。

孔板5与防爆膜片4直接连接，可以是超声波焊接、或者导电胶粘接或者激光焊接或者冲压连接。孔板5上设置有多个气孔5-3。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种锂电池安全阀，包括密封圈(1)及其内部从上往下依次设置的顶盖(2)、PTC环(3)、防爆膜片(4)和孔板(5)；其特征在于：所述顶盖(2)的周边(2-1)边缘外侧、PTC环(3)边缘外侧及防爆膜片(4)的周边(4-1)边缘外侧对齐；所述孔板(5)的水平包扣端(5-2)包扣于顶盖(2)的周边(2-1)上方；所述锂电池安全阀还包括绝缘层(6)；绝缘层(6)设置在孔板(5)包边内侧并包覆在顶盖(2)的周边(2-1)上端面、PTC环(3)边缘外侧及防爆膜片(4)的周边(4-1)下端面；所述孔板(5)与防爆膜片(4)直接相连。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池安全阀，其特征在于：所述孔板(5)与防爆膜片(4)超声波焊接相连。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池安全阀，其特征在于：所述孔板(5)与防爆膜片(4)由导电胶粘接。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池安全阀，其特征在于：所述孔板(5)与防爆膜片(4)冲压连接。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池安全阀，其特征在于：所述孔板(5)与防爆膜片(4)由激光焊接相连。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池安全阀，其特征在于：所述孔板(5)与防爆膜片(4)由电阻焊接相连。

7.根据权利要求1至6之一所述的一种锂电池安全阀，其特征在于：所述绝缘层(6)可以是放置在孔板(5)包边内侧并包覆在顶盖(2)的周边(2-1)上端面、PTC环(3)边缘外侧及防爆膜片(4)的周边(4-1)下端面的塑料件，或者贴在前述位置的绝缘材料，或者涂在前述位置的绝缘材料。

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