CN204927368U - 一种动力电池吉欧级防爆防燃烧盖帽 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动力电池吉欧级防爆防燃烧盖帽，包括上盖帽、带墙体的防爆膜、孔板和内、外密封圈，上盖帽设置于防爆膜上端面上呈由墙体向内折弯压紧且超声波多点焊接在上盖帽上端面状态，上盖帽上均布由多个气孔，每个气孔内均设有连接在上盖帽上的翻转预应泄压扣，防爆膜下端面焊接孔板，外密封圈涂胶包裹上盖帽外壁和防爆膜的外壁，外密封圈的上、下边向内折弯涂胶压紧上盖帽或防爆膜折弯墙体的上端面和防爆膜的下端面，其特征在于：所述防爆膜上均布有多个分别对应多个翻转预应泄压扣的泄压线，所述泄压线为不封闭的单根弧形曲线，或泄压线为两根以上线交于一点的结构。

Description

一种动力电池吉欧级防爆防燃烧盖帽

技术领域

本实用新型涉及一种电池盖帽，具体说是一种微电阻、无爆炸、不燃烧、大电流的圆柱型锂离子动力电池吉欧级防爆防燃烧盖帽。

背景技术

动力电池盖帽是动力电池又称大电流锂离子电池的关键部件，他直接关系到电池的安全性能、容量大小、使用寿命、安全通过大电流、生产者和使用者生产和使用安全。现有圆柱型动力电池盖帽主要有上盖帽、垫片、带墙体的防爆膜、密封圈、孔板组成。这样的盖帽在电池激活高倍率充放电下或者电池异常时，垫片发热严重，防爆膜封闭环状泄压环通过电流截面积电流的能力受到严重限制，在纯电动大巴车等需要启动瞬间大电流时电池异常发热，提前断电或者开启，不能保证电池安全防爆和防燃烧。为了提高电池的安全性能和通过截面积电流的能力，我们将盖帽封闭的压力环改成不封闭的C状或者Y状泄压线，增大大电流安全通过的材料截面积，不受到泄压环的影响和制约，取消发热最严重的垫片，由上盖帽预留翻转预应泄压扣和防爆线配合完成盖帽泄压开启。内阻从1毫欧以下降到0.1毫欧以下（100吉欧以下），改变使用一层密封圈变成两层密封圈，将电池需要密封圈两种功能分开完成，外圈确保盖帽在电池封口安全有弹性，高温熔融。内圈确保极限高低温和常温时刚性并不燃烧。

如专利号为ZL201020180890.6公开的微电阻圆柱锂离子电池防爆盖帽，主要有上盖帽、垫片、带墙体的防爆膜、密封圈、孔板组成。这样的盖帽在电池异常状态下或者电池激活充放电时，垫片发热严重，封闭环状泄压环防爆膜防爆能力极不稳定，在盖帽加工过程中清洗、焊接、电池封口时候由于超声波震动、各个方向受力等原因极易提前开启，或者开启压力降低，导致还没有激光焊点拉断断电就开启泄压。不断电就开启泄压时，泄出来的高温气体很容易遇到氧气并和密封圈这样的不阻燃的着火媒介一起发挥作用而燃烧，甚至一定高温时，密封圈不能限制住孔板跟着防爆膜一起翻转，熔融的密封圈会堵塞上盖帽出气口，连续不断的通电会让电池内部压力无限升高而爆炸。封闭的环装压力环主要靠打薄材料来形成压力泄压口，这样盖帽通过截面积电流的能力受到严重限制，在纯电动大巴车等需要启动瞬间大电流时电池异常发热，提前断电或者开启。

另外，在电池封装盖帽与钢壳时，采用模具径向和轴向压合钢壳和盖帽，盖帽到受径向压力和轴向压力共同影响，径向压力和轴向压力配合会使密封圈以及防爆膜变形，密封圈通过镂空虽然能切断径向通过密封圈导致孔板和防爆膜错位而导致电池报废，但是不能保证防爆膜受力不规则引起封闭环状泄压环叠加或者变薄，这样刻痕出叠加会导致开启压力无限大，电池无法正常开启而爆炸；刻痕拉薄，泄压开启压力降低导致电池提前开启而报废缩短使用寿命。

发明内容

为了解决现有技术中动力电池盖帽防爆膜翻转后不能正常开启泄压、盖帽内阻不稳定、不能顺利通过瞬间大电流、使用大电流发热严重、电池易燃烧、使用寿命短，以及盖帽正常生产及盖帽与钢壳封装时，盖帽的防爆膜易变形破裂、防爆膜与孔板错位断裂导致电池报废、防爆膜叠加变形导致电池爆炸、易燃烧等弊端，本实用新型的目的是提供一种防爆膜翻转后正常开启泄压、内阻稳定、使用寿命长、无变形错位、防爆性能稳定、生产和使用安全的动力电池吉欧级防爆防燃烧盖帽。

本实用新型采用的技术方案是：一种动力电池吉欧级防爆防燃烧盖帽，包括上盖帽、带墙体的防爆膜、孔板和内、外密封圈，上盖帽设置于防爆膜上端面上呈由墙体向内折弯压紧且超声波多点焊接在上盖帽上端面状态，上盖帽上均布由多个气孔，每个气孔内均设有连接在上盖帽上的翻转预应泄压扣，防爆膜下端面焊接孔板，外密封圈包裹上盖帽外壁和防爆膜的外壁，外密封圈的上、下边向内折弯压紧上盖帽或防爆膜折弯墙体的上端面和防爆膜的下端面，其特征在于：所述防爆膜上均布有多个分别对应多个翻转预应泄压扣的泄压线，所述泄压线为不封闭的单根弧形曲线，或泄压线为两根以上线交于一点的结构。

进一步地，所述外密封圈下边折弯形成圆形空腔，圆形空腔内设内密封圈，内密封圈对应圆形内腔侧壁定位或限位，内密封圈下端面设有一支撑台，孔板定位或限位支撑在支撑台上或支撑台内。

进一步地，所述内密封圈支撑台处加厚，内密封圈支撑台周边为镂空或薄边结构。

进一步地，所述防爆膜中心下凸呈馒头装隆起结构，泄压线设置于馒头装隆起结构上或馒头装隆起结构的根部，孔板激光点焊连接在防爆膜馒头装隆起结构上。

进一步地，所述孔板下端面超声波焊接过渡极耳。

上盖设有多个气孔以及翻转预应泄压扣，防爆膜的墙体折弯将上盖帽包裹在墙体内，通过超声波焊接将上盖帽和防爆膜几个点融合,使其整体内阻恒定在吉欧级，嵌入涂有胶水的外密封圈内，并进行封装包裹严密。由下嵌入内密封圈和孔板，孔板与防爆膜激光点焊。防爆膜底面有馒头装隆起结构和各种形状的预应泄压开启线，馒头装隆起结构最高处是一个平整的焊接平台，平台和孔板预留的焊接平台紧密贴合，通过激光融通焊接，配合内密封圈形成强制断电的控制点。电池在异常状况下，内压升高温度升高，防爆膜馒头状隆起向上盖帽方向翻转，设定压力内，孔板与防爆膜激光焊点脱落，电池被强制断电；内压继续升高，防爆膜馒头状隆起完全翻转过去，预应泄压开启线配合上盖帽翻转预应泄压扣在设定的压力开启泄压。

本实用新型的优点是：

1、上盖帽在出气孔内设置了翻转预应泄压扣，翻转预应泄压扣在防爆膜和孔板脱开后彻底翻转，抵住防爆膜泄压线，防止极限高低温环境下，变形后防爆膜因环境原因膨胀顶住上盖不能正常开启，进行二次强制刺破防爆膜而开启泄压。

2、防爆膜由整馒头状凸起结构上设置多个C状或Y状不封闭的泄压线，给大电流从泄压线周边通过预留了足够的空间，预留大电流通过材料必须的截面积，防止大电流瞬间通过小面积而瞬间升温，也缓冲了盖帽和钢壳封装时模具传递过来的径向和轴向传递过来的压力，确保防爆线不叠加或拉薄，提高了电池安全防爆性能。

3、上盖帽和与防爆膜墙体折弯处不低于三个点超声波焊接，焊接后上盖帽和防爆膜连为一体，消除了相互之间接触产生的空隙，降低了整体内阻；

4、外密封圈采用改性材料确保足够的弹性、耐强碱强酸能力、耐高温并熔融的能力，常温下盖帽和钢壳封装时有足够的弹性封不住空间保证密封不漏液，不被强酸和强碱腐蚀而失去弹性，高温后有一定熔融能力。

5、内外密封圈采用阻燃材料，确保高温不着火，内圈高温不软化、不导电确保电池正常断电后正常开启泄压，无爆炸和燃烧隐患，确保生产和使用安全。内密封圈上支撑孔板的支撑台位置加厚加强，同时和上盖帽配合确保电池内部压力增大后孔板和防爆膜脱离干净，不跟着防爆膜一起往上盖方向移动。支撑台周边采用薄边或镂空的方式，当盖帽和钢壳封装时传递过来的径向力会使翼边或者镂空边变形，不直接传力，确保孔板和防爆膜不错位提前断开，提高了电池安全防爆性能和防燃烧性能。

本实用新型结构紧凑，简单，不变形，内阻低，在各种极限高、低温环境和异常状态下正常断电并开启泄压，防爆炸防燃烧性能稳定，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1俯视图；

图3为图1仰视图；

图4为内密封圈结构示意图；

图5为防爆膜的一种实施例结构示意图；

图6为防爆薄膜的另一种实施例结构示意图。

图中：上盖帽1，气孔2，翻转预应泄压扣3，防爆膜4，墙体5，馒头状凸起结构6，C形泄压线7，Y状泄压线71，外密封圈9，孔板10，过渡极耳11，内密封圈12，支撑台13，薄边14。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1-4所示：一种动力电池吉欧级防爆防燃烧盖帽包括上盖帽1、带墙体5的防爆膜4、孔板10、过渡极耳11、内密封圈12和外密封圈9，上盖帽1设置于防爆膜4上端面上呈由墙体5向内折弯压紧且超声波多点焊接在上盖帽1上端面状态，上盖帽1上均布由多个气孔2，每个气孔2内均设有连接在上盖帽1上的翻转预应泄压扣3，防爆膜4下端面中心下凸呈馒头装隆起结构6，馒头装隆起结构6为平台状且多点激光点焊连接孔板10，馒头装隆起结构6上盖焊接处或馒头装隆起结构6的根部设有对应翻转预应泄压扣3的不封闭单根弧形曲线结构泄压线或两根以上线交于一点的结构泄压线；外密封圈9包裹上盖帽1外壁和防爆膜4的外壁，外密封圈9的上、下边向内折弯压紧防爆膜折弯墙体5的上端面和防爆膜4的下端面，外密封圈9下边折弯形成圆形空腔，圆形空腔内设内密封圈12，内密封圈12对应圆形内腔侧壁定位或限位，内密封圈12下端面设有一支撑台13，孔板10定位或限位支撑在支撑台上或支撑台内，内密封圈支撑台处加厚，内密封圈支撑台周边为镂空或薄边结构；孔板10下端面超声波焊接过渡极耳11。

图5所示：防爆膜4的馒头状凸起结构6上不封闭单根弧形曲线结构泄压为C形泄压线7，C形泄压线7对应翻转预应泄压扣3，防爆膜4随电池内压向上翻起时对应受翻转预应泄压扣3作用下C形泄压线7开启泄压。

图6所示：防爆膜4的馒头状凸起结构6上不封闭单根弧形曲线结构泄压为Y状泄压线71，Y状泄压线71对应翻转预应泄压扣3，防爆膜4随电池内压向上翻起时对应受翻转预应泄压扣3作用下Y状泄压线71开启泄压。

Claims (5)

1.一种动力电池吉欧级防爆防燃烧盖帽，包括上盖帽、带墙体的防爆膜、孔板和内、外密封圈，上盖帽设置于防爆膜上端面上呈由墙体向内折弯压紧且超声波多点焊接在上盖帽上端面状态，上盖帽上均布由多个气孔，每个气孔内均设有连接在上盖帽上的翻转预应泄压扣，防爆膜下端面焊接孔板，外密封圈涂胶包裹上盖帽外壁和防爆膜的外壁，外密封圈的上、下边向内折弯涂胶压紧上盖帽或防爆膜折弯墙体的上端面和防爆膜的下端面，其特征在于：所述防爆膜上均布有多个分别对应多个翻转预应泄压扣的泄压线，所述泄压线为不封闭的单根弧形曲线，或泄压线为两根以上线交于一点的结构。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池吉欧级防爆防燃烧盖帽，其特征是：所述外密封圈下边折弯形成圆形空腔，圆形空腔内设内密封圈，内密封圈对应圆形内腔侧壁定位或限位，内密封圈下端面设有一支撑台，孔板定位或限位支撑在支撑台上或支撑台内。

3.根据权利要求2所述的一种动力电池吉欧级防爆防燃烧盖帽，其特征是：所述内密封圈支撑台处加厚，内密封圈支撑台周边为镂空或薄边结构。

4.根据权利要求1所述的一种动力电池吉欧级防爆防燃烧盖帽，其特征是：所述防爆膜中心下凸呈馒头装隆起结构，泄压线设置于馒头装隆起结构上或馒头装隆起结构的根部，孔板激光电焊连接在防爆膜馒头装隆起结构上。

5.根据权利要求1所述的一种动力电池吉欧级防爆防燃烧盖帽，其特征是：所述孔板下端面超声波焊接过渡极耳。