CN203674285U - 一种具有防爆安全结构的电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有防爆安全结构的电池，包括顶盖，所述的顶盖上直接冲压出一个可容纳安装防爆安全结构的空间；该空间一端连通电池内部，另一端连通电池外界，中间通过由三层膜片组成的防爆安全结构密封隔开，其中中间膜片为金属膜，最外层膜片和最内层膜片为耐电解液腐蚀的高分子材料膜；该空间包括至少一个一体成型的用于限定膜片位置的配合面。本实用新型提供了一种具有防爆安全结构的电池，解决了以往防爆阀体与电池顶盖漏气、甚至是松脱的问题，电池安全性、可靠性大大提高，同时节省了阀体加工、焊接及焊缝密封性检测等的工序，简化了生产流程，且成本更低。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域，特别是一种具有防爆安全结构的电池。
背景技术
随着电动交通工具及各种储能应用的发展，大容量动力电池的市场前景越来越明朗，市场也越来越大。对动力电池的要求也越来越高，除了刚开始开发时重点关注的容量、寿命、安全性等性能指标之外，现在还要非常关注产品成本。
目前在动力电池中常用的防爆安全结构主要有刻痕防爆结构和三层防爆结构。
刻痕结构主要原理是在防爆片上加工有根据设计需要深度的刻痕，防爆片就在刻痕处形成一个容易裂开的薄弱环节，把防爆片与电池顶盖焊接在一起，当防爆片受到的压力大于设计压力时，防爆片就在刻痕处裂开，电池内的高温高压气体迅速排出电池外，从而达到避免电池爆炸的目的。刻痕防爆结构简单，但由于刻痕的深度、形状、尺寸等精度要求非常高，加工设备昂贵，并且还要通过焊接方式把防爆片与顶盖片焊接在一起，焊缝会有漏气的隐患。所以总体来说，刻痕防爆结构的成本高，可靠性及制造的便利性也不高。
三层防爆结构的防爆压力低并且可靠、稳定，对加工设备要求也不高。但现有结构中由于要单独加工一个阀体，并且还要把阀体与顶盖片焊接在一起后再装配阀体内部的三层防爆膜，由于阀体的加工成本比较高，并且需要焊接，所以成本也比较高。而有焊缝就会存在漏气的隐患，如果有外力碰撞甚至还会有松脱的风险。例如目前产品应用最多的不锈钢顶盖与不锈钢阀体焊接漏气率约为1%，产品返工率较高，且需要增加一个检测焊缝是否漏气的工序。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种具有防爆安全结构的电池，安全性可靠性更高，制造简单而且成本降低。
本实用新型的目的是这样实现的：一种具有防爆安全结构的电池，包括顶盖，其特征在于：所述的顶盖上直接冲压出一个可容纳安装防爆安全结构的空间；该空间一端连通电池内部，另一端连通电池外界，中间通过由三层膜片组成的防爆安全结构密封隔开，其中中间膜片为金属膜，最外层膜片和最内层膜片为耐电解液腐蚀的高分子材料膜；该空间包括至少一个一体成型的用于限定前述膜片位置的配合面。
所述可容纳安装防爆安全结构的空间具有一个配合面，所述的最内层膜片通过压环与配合面压紧贴合，其余两层膜片分别通过压环从外到内依次压紧。
所述可容纳安装防爆安全结构的空间具有两个用于限定膜片位置的配合面，所述的最内层膜片及中间膜片分别通过压环与对应的配合面压紧贴合，最外层膜片通过压环与中间膜片压紧。
所述的配合面由空间的内壁向空间的中轴线方向弯折，承托住膜片边缘。
所述的压环与可容纳安装防爆安全结构的空间的内壁是过盈配合、粘结连接或螺纹配合。
所述的膜片与配合面、压环的压紧贴合面之间涂有密封胶或装有密封圈。
本实用新型提供了一种具有防爆安全结构的电池，解决了以往防爆阀体与电池顶盖漏气、甚至是松脱的问题，电池安全性、可靠性大大提高，同时节省了阀体加工、焊接及焊缝密封性检测等的工序，简化了生产流程，且成本更低。
附图说明
图1是本实用新型的顶盖的俯视图图；
图2是本实用新型的安装有防爆安全结构的顶盖的剖面图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型是一种电池，包括有电池顶盖1。以下以铝制的顶盖1为例对本实用新型做进一步的阐述。
在加工顶盖1时直接冲压出一个可容纳安装防爆安全结构的空间11，该空间11与顶盖1一起成型。该空间11呈圆柱形，一端连通电池内部，另一端连通电池外界，中间通过由三层膜片组成的防爆安全结构密封隔开，其中中间膜片6为金属膜，为电池提供不透气、不透水的密封效果，最大限度的保证电池的寿命及安全，最外层膜片3和最内层膜片9为耐电解液腐蚀的高分子材料膜，作用为保护中间膜片6不受腐蚀物质的腐蚀。
通过冲压在可容纳安装防爆安全结构的空间11形成至少一个用于限定膜片位置的配合面，该配合面由空间11内壁环向空间11中轴线方向弯折出一小部分，从而可承托住膜片边缘。当只有一个配合面时，最内层膜片9通过压环8与该配合面压紧贴合，其余两层膜片分别通过压环2、5从上而下依次压紧。在本实施例中，空间11包括两个用于限定膜片位置的配合面，上配合面13和下配合面12，上配合面13的内径大于下配合面12的内径，构成两级阶梯状结构。最内层膜片9通过压环8与下配合面12压紧贴合，中间膜片6通过压环5与上配合面13压紧贴合，最外层膜片3通过压环2与中间膜片6压紧。压环2、5、8与空间11的内壁可以是过盈配合、粘结连接或螺纹配合，只要能把膜片压紧即可。
膜片与配合面、压环的压紧贴合面之间还可涂有密封胶或装有密封圈4、7、10，可进一步提高密封性。
装配时，先装最内层膜片9，最内层膜片9用压环8压紧在空间11的下配合面，形成第一道密封；然后装配中间膜片6，中间膜片6用压环5压紧在空间11的上配合面，形成第二道密封；最后装配最外层膜片3，最外层膜片3用压环2压紧在压环5的上表面，形成第三道密封。各个膜片下面都装有密封圈4、7、10，以保证最佳的密封效果。
压环2、5、8都是中空的圆环，结合空间11的内壁、配合面，形成一个中空的通道，作为爆破时电池内部高温高压气体的释放通道。当电池内部的压力大于设定的压力时，电池内部的高温高压气体依次冲破最内层膜片9、中间膜片6、最外层膜片3排出电池外部，从而避免电池的爆炸。
Claims (6)
1.一种具有防爆安全结构的电池，包括顶盖，其特征在于：所述的顶盖上直接冲压出一个可容纳安装防爆安全结构的空间；该空间一端连通电池内部，另一端连通电池外界，中间通过由三层膜片组成的防爆安全结构密封隔开，其中中间膜片为金属膜，最外层膜片和最内层膜片为耐电解液腐蚀的高分子材料膜；该空间包括至少一个一体成型的用于限定前述膜片位置的配合面。
2.根据权利要求1所述的具有防爆安全结构的电池，其特征在于：所述可容纳安装防爆安全结构的空间具有一个配合面，所述的最内层膜片通过压环与配合面压紧贴合，其余两层膜片分别通过压环从外到内依次压紧。
3.根据权利要求1所述的具有防爆安全结构的电池，其特征在于：所述可容纳安装防爆安全结构的空间具有两个用于限定膜片位置的配合面，所述的最内层膜片及中间膜片分别通过压环与对应的配合面压紧贴合，最外层膜片通过压环与中间膜片压紧。
4.根据权利要求1、2或3所述的具有防爆安全结构的电池，其特征在于所述的配合面由空间的内壁向空间的中轴线方向弯折，承托住膜片边缘。
5.根据权利要求2或3所述的具有防爆安全结构的电池，其特征在于：所述的压环与可容纳安装防爆安全结构的空间的内壁是过盈配合、粘结连接或螺纹配合。
6.根据权利要求2或3所述的具有防爆安全结构的电池，其特征在于：所述的膜片与配合面、压环的压紧贴合面之间涂有密封胶或装有密封圈。
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