CN201853755U - 防爆膜及具有该防爆膜的锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及防爆膜及具有该防爆膜的锂离子电池，其包括有膜片本体，膜片本体的中部向下凹陷形成锥形斜坡段，锥形斜坡段的中部向上凸起形成凸球面段，斜坡段与凸球面段的结合处的外侧设有刻痕，通过冲压或激光雕刻的方式在防爆片上加工出一道刻痕，使防爆片有个薄弱点，刻痕的外侧和内侧形成凹凸反向的结构，并且中部凸球面段的初始状态曲率已经很大，该凸球面段为预先加工出的，起爆一致性较好，该曲率下凸球面段周圈的刻痕已有轻微的折裂，再加上凸起的凸球面段受力时是拉扯刻痕处的，所以防爆片破裂需要的应力较小，当电池出现异常情况下，可实现破裂泄气，结构简单，安全性能好。

Description

防爆膜及具有该防爆膜的锂离子电池

技术领域：

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种防爆膜及具有该防爆膜的锂离子电池。

背景技术：

当容器里的气体压力达到一定值时，就需要把里面的气体释放出来，否则就有可能出现压力越来越大导致容器发生爆炸的危险，所以，在各种可能发生爆炸的密闭容器中，一般都设置有安全装置。当系统压力过高时，安全装置就能够自动将系统中过剩的介质排放到低压系统或大气中去。安全装置包括安全阀和防爆装置等，防爆膜就是防爆装置中的一种。在系统压力升高速度很快的情况下，特别是，当发生爆炸或伴随有个别震爆情况发生的放热反应时，安全阀往往来不及作用，而安全防爆膜的动作速度则比安全阀快得多。

锂离子电池是属于能量密度高的电池。对于能量密度高的封闭式电池，会使充电器的相关设备发生故障，过充电或导致其它使用不当的情况发生，在这些情况下，随着电池内部化学反应的继续，电池内部产生异常气体，导致电池内部压力过大，使电池有发生爆炸的危险。因此，锂离子电池在电池内部压力过高、保护电路失灵或过充、过放、高温等场合存在爆炸的危险，为了防止电池爆炸的发生，电池一般都设置有防爆装置。现有电池防爆装置采用以下结构：1.在组合盖板中设有铅箔、铝箔，构成泄压安全阀；2.在铝盖板上防爆孔处焊铝箔防爆膜，3、在钢盖板上防爆孔处胶接铜箔。结构1的安全阀结构复杂，制造成本高；结构2和3的防爆膜基本为平面，爆破时希望被拉裂，但组装时张力不好控制，起爆一致性差，而且拉裂需要较大应力，致使爆破压力偏高，并且铜、铝箔又较薄，在制作过程中容易破损，不良率较高，对设备加工精度要求高，系统复杂，制造成本高。

实用新型内容：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种起爆一致性好、破裂需要的应力较小、结构简单、安全性能好的防爆膜。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

防爆膜包括有膜片本体，膜片本体的中部向下凹陷形成锥形斜坡段，锥形斜坡段的中部向上凸起形成凸球面段，斜坡段与凸球面段的结合处的外侧设有刻痕。

所述斜坡段与凸球面段的结合处的外侧形成一圈圆形封闭的刻痕，形状一致性较好，当然刻痕也可以是不封闭的。

所述刻痕的截面形状为三角形、梯形或者方形。

所述斜坡段的倾斜角度为0-90度。

所述斜坡段的倾斜角度优选为45度

所述凸球面段的曲率半径为3-25mm。

本实用新型还公开具有上述防爆膜的锂离子电池，它包括有电池盖板、防爆膜，电池盖板上开设有防爆孔，防爆膜由电池盖板的内侧遮盖住防爆孔，且防爆膜的周缘焊接密封固定在电池盖板的内侧表面上。

所述防爆膜周缘的内表面上焊接固定有钢圈。

所述钢圈与防爆膜结合的表面上凸设有凸台。

本实用新型有益效果在于：本实用新型包括有膜片本体，膜片本体的中部向下凹陷形成锥形斜坡段，锥形斜坡段的中部向上凸起形成凸球面段，斜坡段与凸球面段的结合处的外侧设有刻痕，通过冲压或激光雕刻的方式在防爆片上加工出一道刻痕，使防爆片有个薄弱点，斜坡段与凸球面段形成凹凸反向的结构，并且中部凸球面段的初始状态曲率已经很大，该凸球面段为预先加工出的，起爆一致性较好，该曲率下凸球面段周圈的刻痕已有轻微的折裂，再加上凸起的凸球面段受力时是拉扯刻痕处的，所以防爆片破裂需要的应力较小，当电池出现异常情况下，可实现破裂泄气，不至于出现爆炸等安全隐患，结构简单、安全性能好。

附图说明：

图1为本实用新型防爆膜的截面图。

图2为本实用新型锂离子电池的俯视图；

图3为本实用新型锂离子电池的剖视图；

图4为图3中A处的放大示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，见图1-4所示，本实用新型的防爆膜1的材质为镍、不锈钢、钛或其它金属材料，也可以这些材料的合金。防爆膜1包括有膜片本体11，膜片本体11的中部向下凹陷形成锥形斜坡段12，斜坡段12的倾斜角度为0-90度，优选为45度。锥形斜坡段12的中部向上凸起形成凸球面段13，凸球面段13的曲率半径为3-25mm。斜坡段12与凸球面段13的结合处的外侧设有一圈圆形封闭的刻痕14，刻痕14的截面形状为三角形、梯形或者方形，形状一致性较好，当然刻痕14也可以是不封闭的，刻痕14通过机械加工或激光雕刻方式成型。

具有上述防爆膜1的锂离子电池，它包括有钢质电池盖板2、防爆膜1，电池盖板2上开设有防爆孔21，防爆膜1由电池盖板2的内侧遮盖住防爆孔21，且防爆膜1的周缘焊接密封固定在电池盖板2的内侧表面上。防爆膜1周缘的内表面上焊接固定有钢圈3，钢圈3与防爆膜1结合的表面为平面，也可以是钢圈3在与防爆膜1结合的表面上凸设有凸台31，使得钢圈3与防爆膜1结合更牢固。防爆膜1、钢圈3、电池盖板2之间通过超声波焊接、电阻焊接或激光焊接。

镍、不锈钢或钛材质的防爆膜1机械加工性能稳定，形状一致性较好，耐电解液腐蚀、耐电化学腐蚀性能优良。但这些材质的防爆膜1强度偏硬、爆破值偏大，因而本实用新型通过冲压或激光雕刻的方式在防爆膜1上加工出一道刻痕14，使防爆膜1有个薄弱点，斜坡段12与凸球面段13形成凹凸反向的结构，节省空间；再经机械加工的方式预先折为有一定曲率的凸球面段13，并且中部凸球面段13的初始状态曲率已经很大，该凸球面段13为预先加工出的，起爆一致性较好，该曲率下凸球面段13周圈的刻痕14已有轻微的折裂，再加上凸起的凸球面段13受力时是拉扯刻痕14处的，所以防爆膜1破裂需要的应力较小，在电池内通过较小的压力，就能破裂泄气，当电池出现异常情况下，可实现破裂泄气，不至于出现爆炸等安全隐患，结构简单、安全性能好。

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 (9)

1.防爆膜，其特征在于：其包括有膜片本体(11)，膜片本体(11)的中部向下凹陷形成锥形斜坡段(12)，锥形斜坡段(12)的中部向上凸起形成凸球面段(13)，斜坡段(12)与凸球面段(13)的结合处的外侧设有刻痕(14)。

2.根据权利要求1所述的防爆膜，其特征在于：所述斜坡段(12)与凸球面段(13)的结合处的外侧形成一圈圆形封闭的刻痕(14)。

3.根据权利要求1所述的防爆膜，其特征在于：所述刻痕(14)的截面形状为三角形、梯形或者方形。

4.根据权利要求1所述的防爆膜，其特征在于：所述斜坡段(12)的倾斜角度为0-90度。

5.根据权利要求4所述的防爆膜，其特征在于：所述斜坡段(12)的倾斜角度为45度。

6.根据权利要求1所述的防爆膜，其特征在于：所述凸球面段(13)的曲率半径为3-25mm。

7.具有权利要求1-6任意一项所述防爆膜的锂离子电池，其特征在于：它包括有电池盖板(2)、防爆膜(1)，电池盖板(2)上开设有防爆孔(21)，防爆膜(1)由电池盖板(2)的内侧遮盖住防爆孔(21)，且防爆膜(1)的周缘焊接密封固定在电池盖板(2)的内侧表面上。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于：所述防爆 膜(1)周缘的内表面上焊接固定有钢圈(3)。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于：所述钢圈(3)与防爆膜(1)结合的表面上凸设有凸台(31)。 

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