CN202308123U

CN202308123U - 一种锂离子电池

Info

Publication number: CN202308123U
Application number: CN2011204133413U
Authority: CN
Inventors: 王先平
Original assignee: Shanghai BYD Co Ltd
Current assignee: Shanghai BYD Co Ltd
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2021-10-26

Abstract

本实用新型提供了一种锂离子电池，包括极芯、电解液、外壳、盖板、及弹性阀；外壳与盖板之间形成一容纳空间，极芯和电解液封装于该容纳空间内；盖板上开设有排气孔，弹性阀安装于排气孔处；弹性阀呈薄壁状结构，包括界定出一通道的围绕壁及封闭所述通道一端的顶壁，通道的另一端与容纳空间连通，顶壁设有刻痕；围绕壁设有径向环形凹槽，径向环形凹槽紧密夹持排气孔周围的盖板。弹性阀通过与排气孔周围的盖板的凹凸配合可将排气孔密封，保证外界气体不进入电池内部；同时，由于弹性阀的顶壁具有刻痕，电池化成时内部压力增大，气体能通过刻痕排出去，减少电池发鼓的问题；当电池内部压力正常时，刻痕在弹性阀的弹性作用下自动关闭。

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，继而影响电池性能。

实用新型内容

本实用新型为解决锂离子电池注液密封后，化成时不能排出气体的技术问题，提供一种在注液密封后，化成时能排出气体的锂离子电池。

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、及弹性阀；所述外壳与盖板之间形成一容纳空间，所述极芯和电解液封装于该容纳空间内；所述盖板上开设有注液孔和排气孔，所述弹性阀安装于排气孔处；所述弹性阀呈薄壁状结构，包括界定出一通道的围绕壁及封闭所述通道一端的顶壁，所述通道的另一端与所述容纳空间连通，所述顶壁设有用于排气的刻痕；所述围绕壁设有径向环形凹槽，所述径向环形凹槽包括槽底、上侧壁及下侧壁，所述径向环形凹槽紧密夹持排气孔周围的盖板。

优选地，所述弹性阀为橡胶阀。

优选地，所述下侧壁的最大直径大于所述上侧壁的最大直径。

优选地，所述径向环形凹槽的竖直宽度沿所述径向环形凹槽槽底朝向径向环形凹槽开口的方向逐渐减小。

优选地，所述上侧壁和下侧壁位于径向环形凹槽开口处的边缘处为圆弧形过渡。

优选地，如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述顶壁中部设有向上凸起的凸出部，所述刻痕位于所述凸出部上。

优选地，所述通道在凸出部内侧形成一容气室。

优选地，所述刻痕为十字形。

优选地，所述刻痕为一字形。

优选地，所述盖板上排气孔处焊接有密封盖，所述密封盖罩设在弹性阀上对排气孔进行封口。

本实用新型的有益效果是：弹性阀通过与排气孔周围的盖板的凹凸配合可将排气孔密封，保证外界气体不进入电池内部；同时，由于弹性阀的顶壁具有刻痕，电池化成时内部压力增大，气体能通过刻痕排出去，减少电池发鼓的问题，当电池内部压力正常时，刻痕在弹性阀的弹性作用下自动关闭，弹性阀又恢复到密封排气孔的状态。

附图说明

图1是本实用新型提供的锂离子电池剖面示意图。

图2是图1中P的放大图。

图3是本实用新型提供的一实施例的弹性阀示意图。

图4是本实用新型提供的具有十字形刻痕的弹性阀示意图。

图5是本实用新型提供的具有一字形刻痕的弹性阀示意图。

图6是本实用新型提供的弹性阀安装到排气孔的示意图。

图中标记：

1-锂离子电池、

2-极芯、21-正极端子、22-负极端子、

3-外壳、31-容纳空间、

4-盖板、41-排气孔、42-注液孔

5-弹性阀、51-通道、52-围绕壁、53-顶壁、531-凸出部、532-容气室、54-刻痕、55-径向环形凹槽、551-槽底、552-上侧壁、553-下侧壁、554-圆弧形过渡、

6-密封盖。

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。

参阅图1和图2，本实用新型提供一种锂离子电池1，包括极芯2、电解液（未图示）、外壳3、盖板4、及弹性阀5；所述外壳3与盖板4之间形成一容纳空间31，所述极芯2和电解液封装于该容纳空间31内；所述盖板4上开设有注液孔42和排气孔41，所述弹性阀5安装于排气孔41处；所述弹性阀5呈薄壁状，包括界定出一通道51的围绕壁52及封闭所述通道51一端的顶壁53，所述通道51的另一端与所述容纳空间31连通，所述顶壁53设有用于排气的刻痕54；所述围绕壁52设有径向环形凹槽55，所述径向环形凹槽55包括槽底551、上侧壁552及下侧壁553，所述径向环形凹槽55紧密夹持排气孔41周围的盖板4。

参阅图1，电池内部的极芯2、电解液（未图示）属于现有成熟的技术，且与本实用新型的发明点不相关，故只在图中做出标示，其结构在此不再赘述。其中标记2表示极芯，极芯2的两端分别连接有伸出于外壳3的正极端子21和负极端子22，作为电池的正、负极使用。

参阅图1，本实用新型的外壳3可以是一端具有开口的各种形状，如圆柱体形、六面体形，盖板4设于该开口处用于封闭外壳3，极芯2和电解液则封装于外壳3和盖板4之间的容纳空间31内。盖板4可以选用与外壳3相同的材质，如铝、钢，通过焊接与外壳3连接在一起。

参阅图1，盖板4上分别设有排气孔41和注液孔42，注液孔42用于在将极芯2封装于外壳3与盖板4之间的容纳空间31后，对电池内部注液，注液完成即封闭注液孔42，封闭方式可采用常用的压入钢珠密封或焊接注液孔罩密封。

弹性阀5用于封闭排气孔41，防止外界空气中的水分进入电池内部，导致电解液水分含量超标。弹性阀5的另外一个重要作用是在电池化成时排出内部的气体，避免电池出现鼓胀问题。这就需要弹性阀5的结构具有单向开阀泄压的能力，所谓单向开阀泄压是指在保证电池内环境与外界空气隔离的同时，又可使电池化成过程中释放的气体迅速、彻底地排出，从而达到消除或减缓鼓胀的目的。本实用新型的弹性阀5正是考虑到其特殊的功效而设计的。

具体地，如图2，弹性阀5呈薄壁状结构，包括具有一定厚度的围绕壁52，该围绕壁52界定出一通道51，通道51的上端被顶壁53封闭，起到隔绝外部空气的作用；通道51的下端与电池内部的容纳空间31连通，电池化成产生的气体使得电池内部气压增大，当超过一定压值时，内部气体顶开刻痕54释放到外界空气中；当内部气压低于一定值时，在弹性阀5自身的弹性作用下，刻痕54自动关闭，弹性阀5又恢复到封闭排气孔41的状态。

围绕壁52上设有径向环形凹槽55，该径向环形凹槽55可以与排气孔41处的盖板4形成凹凸配合，以使弹性阀5紧密地密封排气孔41而不至于脱落。其具体结构是，径向环形凹槽55包括槽底551、上侧壁552、及下侧壁553，弹性阀5塞入排气孔41中时是排气孔41周围的盖板4紧密夹持于径向环形凹槽55内，即上侧壁552紧贴于排气孔41周围的盖板4的上表面，下侧壁553紧贴于排气孔41周围的盖板4的下表面，上侧壁552和下侧壁553同时将排气孔41周围的盖板4夹紧，环形槽底551则包覆住排气孔41的侧壁。

优选情况下，径向环形凹槽55的竖直宽度沿所述径向环形凹槽55槽底551朝向径向环形凹槽55开口的方向逐渐减小，这样，越靠近外侧，上侧壁552和下侧壁553之间的竖直距离越小，越能更好地夹紧盖板4，不致脱落。进一步地，所述上侧壁552和下侧壁553位于径向环形凹槽55开口处的边缘处为圆弧形过渡554，此种结构增大了上侧壁552和下侧壁553与盖板4之间的接触面积，使其更紧密的贴合在盖板4上、下表面，密封性能更好。

优选情况下，下侧壁553的最大直径大于所述上侧壁552的最大直径，一方面是便于安装弹性阀5；另一方面是在排气时，不会由于内压过大将弹性阀5冲出，导致脱落。

作为弹性阀5顶壁53的一实施例，可以是如图3所示的形状，顶壁53大致成水平状，在顶壁53的中部设有刻痕54。而本实施例中，如图2，顶壁53中部设有向上凸起的凸出部531，所述刻痕54位于所述凸出部531上。优选弹性阀5的顶壁53为图2所示的结构，在顶壁53设置凸出部531，当电池内部气压增大到一定值需要排气时，内部气体对凸出部531施加作用力，该作用力垂直于凸出部531的内表面，如图2中的箭头a所示，刻痕54两边的凸出部531相当于门，受到垂直于凸出部531内表面的作用力的影响而被顶开，从而释放气体。当内部气压得到释放，进入正常状态后，在弹性阀5弹性作用及外界空气对凸出部531施加的垂直于凸出部531的外表面的作用力下（如图2箭头b），刻痕54被关闭。因此，相对于图3所示较为平坦的顶壁53而言，具有顶壁53设有凸出部531的弹性阀5能更好的释放压力和恢复。进一步地，通道51在凸出部531内侧形成一容气室532，用于暂时存储化成时产生的气体，当气体进一步增加时，则顶开刻痕54释放。

如图4和图5，刻痕54可以呈十字形或一字型，优选呈十字形，便于更快地释放压力。

弹性阀5由具有弹性的材料制成，如橡胶，并进一步优选为三元乙丙。弹性阀5具有优良的弹性，加上弹性阀5的内部是中空的，很容易安装到位。如图6，按图示箭头的方向，将弹性阀5塞入到排气孔41中，并使排气孔41周围的盖板4嵌入到径向环形凹槽55内，即完成了弹性阀5的安装。

电池化成后，为了保证排气孔41处具有更佳的密封性能，防止漏液，优选在盖板4上排气孔41处焊接密封盖6（如图1），密封盖6呈帽形，并罩设在弹性阀5上对排气孔41进行封口。密封盖6内的安装在排气孔41上的弹性阀5则不需要取出。

下面说明锂离子电池1的安装过程：将按照传统方法制备的极芯2放入带有开口的外壳3内，准备一块按照上述方法安装有弹性阀5的盖板4，并焊接盖板4到外壳3的开口处封闭外壳3。从盖板4上的注液孔42注入电解液，然后封闭注液孔42。之后，再进行化成，电池化成时产生的气体可通过弹性阀5排出，防止了电池产生鼓胀。电池化成完成后，在弹性阀处罩设密封盖6完成对排气孔的密封。

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

1.一种锂离子电池，其特征在于：包括极芯（2）、电解液、外壳（3）、盖板（4）、及弹性阀（5）；所述外壳（3）与盖板（4）之间形成一容纳空间（31），所述极芯（2）和电解液封装于该容纳空间（31）内；所述盖板（4）上开设有注液孔（42）和排气孔（41），所述弹性阀（5）安装于排气孔（41）处；

所述弹性阀（5）呈薄壁状结构，包括界定出一通道（51）的围绕壁（52）及封闭所述通道（51）一端的顶壁（53），所述通道（51）的另一端与所述容纳空间（31）连通，所述顶壁（53）设有用于排气的刻痕（54）；所述围绕壁（52）设有径向环形凹槽（55），所述径向环形凹槽包括槽底（551）、上侧壁（552）及下侧壁（553），所述径向环形凹槽（55）紧密夹持排气孔（41）周围的盖板（4）。

2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述弹性阀（5）为橡胶阀。

3.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述下侧壁（553）的最大直径大于所述上侧壁（552）的最大直径。

4.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述径向环形凹槽（55）的竖直宽度沿所述径向环形凹槽槽底朝向径向环形凹槽开口的方向逐渐减小。

5.如权利要求1或4所述的锂离子电池，其特征在于：所述上侧壁（552）和下侧壁（553）位于径向环形凹槽开口处的边缘处为圆弧形过渡（554）。

6.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述顶壁（53）中部设有向上凸起的凸出部（531），所述刻痕（54）位于所述凸出部上。

7.如权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于：所述通道（51）在凸出部内侧形成一容气室（532）。

8.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述刻痕（54）为十字形。

9.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述刻痕（54）为一字形。

10.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述盖板（4）上排气孔（41）处焊接有密封盖（6），所述密封盖罩设在弹性阀（5）上对排气孔（41）进行封口。