CN201450037U - 锂离子电池防爆装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池防爆装置，其包括一顶盖、一防爆片、一导电板和一绝缘垫圈，顶盖和导电板通过防爆片电性连接，绝缘垫圈将导电板电连接点以外的区域与防爆片隔离而绝缘。顶盖上开设一中心透气孔和若干围绕中心透气孔的卫星孔。相对于现有技术，本实用新型通过在顶盖上开设中心透气孔和卫星孔，有效防止了因防爆片堵住顶盖透气孔而导致锂离子电池内气体无法排出的现象，提高了锂离子电池的安全性能。

Description

锂离子电池防爆装置
技术领域
本实用新型涉及一种锂离子电池防爆装置，尤其是一种具有良好安全性能的锂离子电池防爆装置。
背景技术
随着现代科学技术的发展，越来越多的电子设备，尤其是摄像机、笔记本电脑、便携式DVD和数码相机等移动设备，都有了越来越广泛的应用。这些设备大多具有便携的特点，因此都需要以电池为电源，而且最好是高能电池，如锂离子电池等。
高能电池虽然能够随时为电子设备提供能量来源，但是，由于高能化学物质的使用及能量集中等原因，高能电池的安全性能一直得不到圆满的解决。例如，锂离子电池在充电、放电或使用过程中，经常会由于受到挤压、碰撞或遇到其他意外情况而发生短路。短路时，锂离子电池会产生很大的电流并产生大量热量，热量的积累可能导致电池发生燃烧甚至爆炸，给电子设备及其使用者造成危害。
为了解决这一技术问题，现有技术中的很多锂离子电池的顶盖上都设置有用于防止爆炸的防爆装置，锂离子电池防爆装置一般包括一顶盖、一防爆片、一绝缘垫圈及一导电板，其中，防爆片向导电板的方向凹陷，并在中部与导电板通过焊点电连接。当锂离子电池过充或短路时，电池壳体内的膨胀气体可以从导电板上设置的透气孔中穿过，对防爆片施压使之变形，将导电板与防爆片之间的电连接断开，从而使锂离子电池断路而停止升温；如果气体膨胀的压力过大，防爆片变形到一定程度时会断开，使气体能够从顶盖的透气孔中排出，以保证锂离子电池不发生着火或爆炸。
但是，很多锂离子电池，尤其是方形锂离子电池，仅在顶盖上对应防爆片的中心位置处开设一个透气孔。当防爆片变形断开时，其向顶盖方向变形的中部很可能会在气体压力作用下堵住顶盖的透气孔，以致气体无法从锂离子电池中排出，并进而引发着火或爆炸等危险。
有鉴于此，确有必要提供一种具有良好防爆性能的锂离子电池防爆装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种具有良好防爆性能的锂离子电池防爆装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种锂离子电池防爆装置，其包括一顶盖、一防爆片、一导电板和一绝缘垫圈，顶盖和导电板通过防爆片电连接，绝缘垫圈将导电板电连接点以外的区域与防爆片隔离而绝缘，顶盖上开设一中心透气孔和若干围绕中心透气孔的卫星孔。
作为本实用新型锂离子电池防爆装置的一种改进，所述卫星孔至少为4个。
作为本实用新型锂离子电池防爆装置的一种改进，所述导电板为台阶形，包括一环形的固定部、一自固定部的内环边缘向下倾斜延伸的过渡部，以及一连接于过渡部底端的片体。
作为本实用新型锂离子电池防爆装置的一种改进，所述导电板的片体上设置厚度很小的断开部，所述防爆片包括一环形的基片和一从基片内环边缘向下凹陷的变形部，防爆片的变形部和导电板的断开部电连接。
作为本实用新型锂离子电池防爆装置的一种改进，所述防爆片的变形部和导电板的断开部以焊接或铆接方式电连接。
作为本实用新型锂离子电池防爆装置的一种改进，所述绝缘垫圈间隔于导电板的固定部和防爆片的基片之间。
作为本实用新型锂离子电池防爆装置的一种改进，所述绝缘垫圈包括彼此平行的上环形垫片和下环形垫片，以及一个连接于上环形垫片和下环形垫片之间的圆周形垂直连接片，导电板的固定部收容于绝缘垫圈的上环形垫片和下环形垫片之间而固定，并将绝缘垫圈的其中一个垫片夹持于其固定部和防爆片的基片之间。
作为本实用新型锂离子电池防爆装置的一种改进，所述导电板的片体上开设至少一个气孔。
作为本实用新型锂离子电池防爆装置的一种改进，所述顶盖与防爆片电连接的一面开设一个缺槽，缺槽与中心透气孔和卫星孔相连通。
作为本实用新型锂离子电池防爆装置的一种改进，所述缺槽为圆形，其边缘为卫星孔的外切圆。
相对于现有技术，本实用新型通过在顶盖上开设一中心透气孔和若干卫星孔，有效防止了因防爆片堵住顶盖透气孔而导致电池内气体无法排出的现象，提高了锂离子电池的安全性能。
此外，本实用新型通过在导电板上设置台阶形的过渡部，减小了绝缘垫圈受热软化对防爆片变形的影响，保证防爆片在锂离子电池内气体膨胀时能够迅速变形将电路断开，进一步提高了锂离子电池的安全性能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型锂离子电池防爆装置及其有益技术效果进行详细说明，其中：
图1为使用本实用新型锂离子电池防爆装置的锂离子电池的立体分解示意图，其中，锂离子电芯未示出。
图2为图1所示锂离子电池组装后的剖视示意图。
图3为图1所示锂离子电池组装后的俯视示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图3所示，使用本实用新型锂离子电池防爆装置的锂离子电池包括：一壳体30、一组接于壳体30上的组合盖帽，以及一收容于壳体30中的锂离子电芯(图未示)，其中，组合盖帽包括本实用新型锂离子电池防爆装置和电极引出装置。
锂离子电池防爆装置包括一顶盖10、一防爆片14、一导电板15和一绝缘垫圈16。
顶盖10为近似椭圆形的片体，其上开设一中心透气孔103和环绕中心透气孔103均匀分布的若干卫星孔105，卫星孔105的个数可以根据锂离子电池性能的实际需要设定，至少为4个.顶盖10的底面开设一个圆形缺槽107，缺槽107与中心透气孔103、卫星孔105相连通，缺槽107的边缘为卫星孔105的外切圆.
防爆片14为电导体，其包括一环形的基片140和一从基片140内环边缘向下凹陷的变形部142，基片140的内径与缺槽107的直径大致相同。
导电板15为台阶形，其包括一环形的固定部150、一自固定部150的内环边缘向下倾斜延伸的过渡部152，以及一连接于过渡部152底端的圆形片体154。片体154的底面中心开设一凹槽155，以在片体154的中心形成一厚度很小的断开部156。片体154上还设有至少一个气孔158。
绝缘垫圈16由易于变形的弹性材料制成，其包括两个彼此平行的上环形垫片162、下环形垫片164，上、下环形垫片162、164的外径相同。一个圆周形的垂直连接片166连接在上环形垫片162和下环形垫片164的外环边缘之间，连接片166的内径与导电板15的外径相等，连接片166的高度也与导电板15的固定部150厚度相匹配，因此，导电板15的固定部150能够收容于绝缘垫圈16中而固定。
安装时，将防爆片14的变形部142对准顶盖10的缺槽107，并将防爆片14的基片140通过激光焊接连接于顶盖10的底面上，此时，防爆片14的中心正对顶盖10的中心透气孔103。将导电板15的固定部150收容于绝缘垫圈16中，并将导电板15的断开部156通过焊接、铆接或其他方式固定于防爆片14的变形部142中心。此时，绝缘垫圈16的环形垫片162抵顶于防爆片14的基片140下表面上。与没有台阶的平面导电板相比，图示实施方式中的导电板15的台阶能使导电板15的固定部150与顶盖10的间隔减小，从而使绝缘套16的环形垫片162的厚度最小。
电极引出装置包括一开设于顶盖10上的穿孔101、一绝缘件11、一电极柱12和一导电片13。电极柱12近似呈“T”型，其顶面120为圆形，柱部122穿过顶盖10的穿孔101后，与导电片13电连接。绝缘件11将电极柱12及导电片13与顶盖10间隔绝缘。
组装时，将锂离子电芯装入壳体30内，再将组合盖帽通过激光焊接形成的焊接圈40安装于壳体30的顶端。在安装好的锂离子电池中，锂离子电芯的一个极耳与导电板15连接，并通过防爆片14电连接至顶盖10。锂离子电芯的另一个极耳则通过导电片13电连接至电极柱12。使用时，顶盖10和电极柱12分别作为锂离子电池的两极与外电路连接。
当锂离子电池在充电或使用过程中因短路导致内部温度升高时，膨胀的气体将从导电板15的气孔158进入导电板15与防爆片14之间的空隙。当气体的压力达到一定数值，防爆片14的变形部142将被推动向上变形，由于绝缘垫圈16的厚度很小，因此其受热软化对防爆片14变形的影响也很小，防爆片14的变形部142能够迅速将导电板15的断开部156或防爆片14与导电板15之间的连接点(如焊点等)拉断，从而使锂离子电池电路断路而停止升温；如果气体的膨胀压力过大，防爆片14向上变形到一定程度时会在薄弱处(如，特设的双向或单项刻痕等)断开，由于顶盖10上设置了至少4个卫星孔105，因此即使断开的防爆片14堵住了中心透气孔103或某个卫星孔105，锂离子电池内的气体也能够从顶盖10上未被堵住的卫星孔105中排出，从而确保锂离子电池不发生着火或爆炸。
通过以上描述可知，通过在顶盖10上开设中心透气孔103和卫星孔105，有效防止了因防爆片14堵住顶盖透气孔而导致锂离子电池内气体无法排出的现象.此外，通过在导电板15上设置台阶形的过渡部152，减小了绝缘垫圈16受热软化对防爆片14变形的影响，保证防爆片14在电池内气体膨胀时能够迅速变形将电池电路断开，进一步提高了锂离子电池的安全性能.
需要说明的是，根据本实用新型的其他实施方式，电极引出装置还可以设于壳体的底面，由于其元件结构和组装方式等都与图示实施方式类似，此处不再赘述。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种锂离子电池防爆装置，其包括一顶盖、一防爆片、一导电板和一绝缘垫圈，顶盖和导电板通过防爆片电连接，绝缘垫圈将导电板电连接点以外的区域与防爆片隔离而绝缘，其特征在于：所述顶盖上开设一中心透气孔和若干围绕中心透气孔的卫星孔。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池防爆装置，其特征在于：所述卫星孔至少为4个。
3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池防爆装置，其特征在于：所述导电板为台阶形，其包括一环形的固定部、一自固定部的内环边缘向下倾斜延伸的过渡部，以及一连接于过渡部底端的片体。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池防爆装置，其特征在于：所述导电板的片体上设置厚度很小的断开部，所述防爆片包括一环形的基片和一从基片内环边缘向下凹陷的变形部，防爆片的变形部和导电板的断开部电连接。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池防爆装置，其特征在于：所述防爆片的变形部和导电板的断开部以焊接或铆接方式电连接。
6.根据权利要求4所述的锂离子电池防爆装置，其特征在于：所述绝缘垫圈间隔于导电板的固定部和防爆片的基片之间。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池防爆装置，其特征在于：所述绝缘垫圈包括彼此平行的上环形垫片和下环形垫片，以及一个连接于上下两个环形垫片之间的圆周形垂直连接片，所述导电板的固定部收容于绝缘垫圈的上环形垫片和下环形垫片之间而固定，并将绝缘垫圈的其中一个垫片夹持于其固定部和防爆片的基片之间。
8.根据权利要求3所述的锂离子电池防爆装置，其特征在于：所述导电板的片体上开设有至少一个气孔。
9.根据权利要求1或2所述的锂离子电池防爆装置，其特征在于：所述顶盖与防爆片电连接的一面开设一个缺槽，缺槽与所述中心透气孔和卫星孔相连通。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池防爆装置，其特征在于：所述缺槽为圆形，其边缘为卫星孔的外切圆。
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