CN202042559U - 一种锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锂离子电池（1），包括极芯、电解液、外壳、开设有注液孔（31）的盖板（3）、及密封装置（4）；密封装置包括螺旋壳体（41）、橡胶阀（42）、及螺旋盖（43）；螺旋壳体设置在盖板上对应注液孔的位置，螺旋盖与螺旋壳体螺接，橡胶阀位于螺旋壳体与螺旋盖形成的空间内；橡胶阀包括从上到下依次连接的上凸块（421）、及中间圆柱（422），上凸块为中心向上凸起的圆盖形状，上凸块覆盖在盖板的上表面，中间圆柱伸入到注液孔中，且中间圆柱与注液孔之间留有排气的通道（311）；螺旋盖设有与上凸块压接的压紧构件（431）。本实用新型的锂离子电池可通过密封装置排除电池化成时产生的气体、补注电解液等，有效改善锂离子电池的性能。

Description

一种锂离子电池

技术领域

本实用新型属于电池领域，尤其涉及一种锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车等大型电动设备方面。电解液是锂离子电池的重要组成部分，注液是将定量的电解液注入到电池内部的重要工序。目前采用注液的方法主要是在锂离子电池的电池盖或电池壳体上保留小孔来进行注液，然后再将小孔用密封装置密封。然而锂离子电池在循环使用过程中，电解液参与电池反应，导致电解液变少，影响锂离子在电池中的传递，从而电池的循环性能将会越来越差。另外，化成后电池内部产生一定量的气体，气体累计到一定程度会导致电池膨胀，影响电池性能。

由于锂离子电池的电解液易与水反应，生成腐蚀性极强的氢氟酸及气体，因此锂离子电池在制作过程中，要严格控制水分，制作完毕后需密封好。现有技术中，如图1，密封装置4′包括塞入注液孔中的橡胶球42′，及在盖板3′上对应注液孔31′的位置焊接的密封盖43′。经过这种密封装置密封后的电池，其一不能实现将电池化成时产生的气体排出；其二不能对电池补注电解液。

发明内容

本实用新型为解决锂离子电池密封后不能排出气体及不能补注电解液的技术问题，提供一种在密封后能排出气体及补注电解液的锂离子电池。

为达到上述目的，本实用新型提供一种锂离子电池，包括极芯、电解液、外壳、盖板、及密封装置；所述极芯和电解液封装于所述外壳与盖板之间的空间内；所述盖板上开设有注液孔，所述密封装置用于密封注液孔；所述密封装置包括螺旋壳体、橡胶阀、及螺旋盖；所述螺旋壳体设置在盖板上对应注液孔的位置，所述螺旋盖与螺旋壳体螺接，所述橡胶阀位于螺旋壳体与螺旋盖形成的空间内；所述橡胶阀包括从上到下依次连接的上凸块、及中间圆柱，上凸块为中心向上凸起的圆盖形状并且覆盖在盖板的上表面；中间圆柱伸入到所述注液孔中，且中间圆柱与注液孔之间留有排气的通道；所述螺旋盖设有与所述橡胶阀的上凸块压接的压紧构件。

优选地，所述螺旋壳体在与所述盖板连接的位置设有向中心水平延伸的水平部，水平部的内圈向下延伸有垂直部；所述垂直部包覆所述注液孔的内表面。

优选地，所述水平部与垂直部的连接处设有方便装入橡胶阀的圆角。

优选地，所述橡胶阀还包括设置在中间圆柱下面的下凸块，下凸块为半球体形状，下凸块上开设有排气孔；下凸块覆盖在所述盖板的下表面，排气孔与所述通道连通。

优选地，所述密封装置还包括密封垫，所述密封垫设于螺旋壳体与螺旋盖之间。

优选地，所述螺旋盖套接在螺旋壳体的外侧。

优选地，所述螺旋盖上设有注液针插入孔，所述注液针插入孔贯穿压紧构件。

优选地，所述注液针插入孔从上到下的尺寸逐渐扩大形成锥形。

优选地，所述压紧构件在与上凸块压接的位置设有摩擦表面。

优选地，所述摩擦表面为齿状。

本实用新型的有益效果是：橡胶阀可将注液孔密封，当螺旋盖与螺旋壳体螺接时，螺旋盖上的压紧构件能压紧橡胶阀，确保橡胶阀密封住注液孔。锂离子电池在密封完成后，拆卸掉螺旋盖，用注液针插入橡胶阀进行补注液，由于橡胶阀具有弹性，当拔出注液针后，依然能实现对注液孔的密封；或者在干燥环境中直接取下橡胶阀，进行注液。另外，由于橡胶阀的中间圆柱与注液孔之间留有排气的通道，电池化成时产生的气体能通过通道排出去，减少电池内部压力。

附图说明

 图1是现有技术提供的密封装置截面示意图。

图2是本实用新型的密封装置截面示意图。

图3是本实用新型中一实施方式的橡胶阀截面示意图。

图4是本实用新型中另一实施方式的橡胶阀截面示意图。

图5是本实用新型螺旋壳体截面示意图。

图6是本实用新型中一实施方式的螺旋盖示意图。

图7是本实用新型中另一实施方式的螺旋盖示意图。

图8是本实用新型中又一实施方式的螺旋盖示意图。

图9是本实用新型的密封装置安装爆炸图。

具体实施方式

 为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图2和图9，本实用新型的锂离子电池1，包括极芯（未示出）、电解液（未示出）、外壳（未示出）、盖板3、及密封装置4，极芯和电解液封装于外壳与盖板3之间的空间内；极芯和外壳为现有技术，极芯由相间的正极片、隔膜、负极片经螺旋卷绕而成，或者相叠加而成；外壳的一端具有开口。盖板3上开设有注液孔31，密封装置4用于密封该注液孔31；密封装置4包括螺旋壳体41、橡胶阀42、及螺旋盖43；螺旋壳体41设置在盖板3上对应注液孔31的位置，螺旋盖43与螺旋壳体41螺接，橡胶阀42位于螺旋壳体41与螺旋盖43形成的空间内；如图3，橡胶阀42包括从上到下依次连接的上凸块421、及中间圆柱422，上凸块421为中心向上凸起的圆盖形状并且覆盖在盖板3的上表面；中间圆柱422伸入到注液孔31中，且中间圆柱422与注液孔31之间留有排气的通道311；螺旋盖43设有与橡胶阀42的上凸块421压接的压紧构件431。

如图5，螺旋壳体41为一中间导通的圆柱体形，为增强螺旋壳体41与盖板3连接时的牢固性，优选螺旋壳体在与盖板连接的位置设有向中心水平延伸的水平部412，水平部412的内圈向下延伸有垂直部413；垂直部413包覆注液孔31的内表面。垂直部413的外径优选比注液孔的内径稍大以便将垂直部插入注液孔时连接更牢固。然后用焊接或粘接的方式使螺旋壳体固定连接在盖板上。螺旋壳体若采用本实施例的结构，则橡胶阀插入注液孔的步骤应在螺旋壳体与盖板连接的步骤之后，即先将螺旋壳体41的垂直部413插入到注液孔31中，并焊接螺旋壳体与盖板；然后将橡胶阀42的中间圆柱422朝下插入到垂直部413所围成的孔中，上凸块421则覆盖在水平部412的上表面；中间圆柱与垂直部的内壁之间留有通道311用于排气。这样橡胶阀42实际上是对注液孔31进行了密封。若螺旋壳体为一中间导通的圆柱体形，而不包括水平部和垂直部，则橡胶阀的中间圆柱直接插入到注液孔中，上凸块覆盖在盖板的上表面，这样橡胶阀对注液孔进行了密封。

如图2和图4，本实施例的橡胶阀42还包括设置在中间圆柱422下面的下凸块423，下凸块423为半球体形状，下凸块上开设有排气孔4231；下凸块覆盖在盖板3的下表面，排气孔4231与通道311连通。电池化成时，此时还未装设螺旋盖，注液孔31只有橡胶阀42进行密封；电池内部会产生气体，当气体积聚到一定量时气体从排气孔4231进入通道311并进而顶开橡胶阀的上凸块421，排出到外界空气中。采用本实施例的橡胶阀因卡在注液孔的上、下表面，这样在电池化成时，橡胶阀不会因为在气体的量较少的情况下便被顶开甚至掉落，这样减少了外界水分与电解液接触的机会，避免对电池性能产生影响。但本实施例具有下凸块的橡胶阀在插入注液孔时比较困难，因此优选在螺旋壳体的水平部与垂直部的连接处设置方便装入橡胶阀的圆角414。

本实施例在螺旋壳体与螺旋盖之间设有密封垫44，该密封垫44材质与橡胶阀材质相同，可以是由三元乙丙橡胶制成的环形垫片。化成完成后，便可将密封垫44置于螺旋壳体41的上端，再由螺旋盖螺接螺旋壳体紧压密封垫44，形成第二次密封（第一次密封是橡胶阀对注液孔的密封）。第二次密封是为了避免漏液，即电解液可能经由橡胶阀的排气孔4231、通道311流出，并流入螺旋壳体和螺旋盖形成的空间内，第二次密封将电解液保持在螺旋壳体和螺旋盖形成的空间内而不会造成外漏。

如图6，螺旋盖43具有水平状呈圆盘形的本体部432，在本体部432外周向下延伸有用于螺接的螺接部433，所述压紧构件431由本体部431中部向下延伸；螺旋盖43整体呈一倒置的“山”字型。为螺接方便，螺旋壳体41在外侧面设有外螺纹，螺旋盖的螺接部433在内侧面设有配合的内螺纹，螺旋盖套接在螺旋壳体的外侧；螺接好后，压紧构件431压接在橡胶阀的上凸块421上。如图7和图2，为方便电池在使用过程中进行补注液，在螺旋盖43上设有注液针插入孔434，该注液针插入孔434贯穿该压紧构件431。注液针插入孔434与注液孔31对应，使注液针可通过该注液针插入孔434插入到橡胶阀中对电池进行注液。

如图2，注液针插入孔434优选从上到下的尺寸逐渐扩大形成锥形，即压紧构件能在上凸块较外周的地方压紧橡胶阀，从而实现更紧密的密封。

如图8，压紧构件431在与上凸块压接的位置设有摩擦表面4311，同样也是为了使压紧构件对橡胶阀施加可靠的压紧力实现更紧密的密封。所述摩擦表面优选为齿状。

如图9，安装电池时，先将极芯装入外壳，然后焊接盖板3与外壳，将外壳密封，注液孔31为预先在盖板3上开设好的。下一步，将螺旋壳体41的垂直部413插入注液孔中，并按到低使螺旋壳体与盖板3固定连接，连接方式可采用焊接或机械连接。当然螺旋壳体41也可以预先在盖板上固定好。注液时从注液孔31中注入定量的电解液。然后插入橡胶阀42，中间圆柱422朝下插入注液孔31内，上凸块421则覆盖在盖板的上表面。这样注液孔31便预先被橡胶阀42进行了第一次密封。若生产时，在螺接螺旋盖之前发现电解液过少，需要进行补注电解液，可以随时取下橡胶阀，方便生产时的补注液。然后对电池进行化成，化成产生的气体通过排气孔4231、通道311顶开橡胶阀的上凸块421，排出到外界空气中。再下一步，将螺旋盖43与螺旋壳体41进行螺接，在螺接过程中，螺旋盖的压紧构件431慢慢接触并压紧上凸块421，使橡胶阀可靠的密封注液孔。

电池在使用过程中，若发现电解液消耗需要补注电解液时，只需用注液针通过注液针插入孔434插入橡胶阀对电池内部进行注液，取出注液针后，因橡胶阀具有弹性仍可再次密封；或者在干燥环境中直接取下橡胶阀，进行注液。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种锂离子电池，其特征在于：包括极芯、电解液、外壳、盖板（3）、及密封装置(4)；所述极芯和电解液封装于所述外壳与盖板之间的空间内；所述盖板上开设有注液孔(31)，所述密封装置用于密封注液孔；

    所述密封装置(4)包括螺旋壳体(41)、橡胶阀(42)、及螺旋盖(43)；所述螺旋壳体(41)设置在盖板上对应注液孔(31)的位置，所述螺旋盖(43)与螺旋壳体(41)螺接，所述橡胶阀(42)位于螺旋壳体与螺旋盖形成的空间内；

    所述橡胶阀(42)包括从上到下依次连接的上凸块(421)、及中间圆柱(422)，上凸块(421)为中心向上凸起的圆盖形状并且覆盖在盖板(3)的上表面；中间圆柱(422)伸入到所述注液孔(31)中，且中间圆柱与注液孔之间留有排气的通道(311)；

    所述螺旋盖(43)设有与所述橡胶阀的上凸块(421)压接的压紧构件(431)。

2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述螺旋壳体(41)在与所述盖板(3)连接的位置设有向中心水平延伸的水平部(412)，水平部的内圈向下延伸有垂直部(413)；所述垂直部(413)包覆所述注液孔(31)的内表面。

3.如权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于：所述水平部(412)与垂直部(413)的连接处设有方便装入橡胶阀的圆角(414)。

4.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述橡胶阀(42)还包括设置在中间圆柱下面的下凸块(423)，下凸块为半球体形状，下凸块上开设有排气孔(4231)；下凸块覆盖在所述盖板的下表面，排气孔(4231)与所述通道(311)连通。

5.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述密封装置还包括密封垫(44)，所述密封垫设于螺旋壳体(41)与螺旋盖(43)之间。

6.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述螺旋盖（43）套接在螺旋壳体（41）的外侧。

7.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述螺旋盖(43)上设有注液针插入孔(434)，所述注液针插入孔贯穿压紧构件(431)。

8.如权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于：所述注液针插入孔(434)从上到下的尺寸逐渐扩大形成锥形。

9.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述压紧构件(431)在与上凸块(421)压接的位置设有摩擦表面(4311)。

10.如权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于：所述摩擦表面(4311)为齿状。

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