CN205542932U - 一种圆柱形锂电池组合帽及带有该组合帽的圆柱形锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱形锂电池组合帽及带有该组合帽的圆柱形锂电池，旨在提供一种密封性更好的圆柱形锂电池组合帽及带有该组合帽的圆柱形锂电池，其技术方案要点是在所述的镀镍盖帽上设有第一密封圈，导电铝片上设有第二密封圈，防爆片与镀镍盖帽之间设有PTC热敏电阻环，第一密封圈与第二密封圈的设置为圆柱形锂电池的密封性提供了双重保障，使锂电池具有更加良好的密封效果；PTC热敏电阻环为锂电池提供了第二层安全保障，锂电池使用的安全性大大增加。

Description

一种圆柱形锂电池组合帽及带有该组合帽的圆柱形锂电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，更具体地说，它涉及一种圆柱形锂电池组合帽及带有该组合帽的圆柱形锂电池。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。 锂离子电池因其比能量高、比功率大、循环寿命长，而且不含有毒物质的优点，得到了日益广泛的应用。尤其是圆柱型锂离子电池，它坚固耐用、密封良好，容易串并联组合，它的许多型号与干电池、镉镍电池、镍氢电池的外形尺寸相同，极容易替换使用，其使用更是广泛。

锂电池的总能量较大，在充电过程中存在单支电池过充或整个电池组过充的隐患，而当锂电池过充时，电池电压随极化增大而迅速上升，会引起正极活性物质结构的不可逆变化及电解液的分解，产生大量气体，放出大量的热，使电池温度和内压急剧增加，进而发生燃烧、爆炸等危险。

在这种情况下，研究锂电池的防爆装置是极有意义的。

目前，申请号为201020579931.9的中国专利公开了一种圆柱形高倍率锂离子电池防爆组合盖帽，它包括小铝片、密封圈、镀镍盖 帽、铝镀镍钢防爆片。小铝片与铝镀镍钢防爆片的铝面层采用激光焊接，所述镀镍盖帽与铝镀镍钢防爆片的镀镍钢层焊接，密封圈将镀镍盖帽、铝镀镍钢防爆片、小铝片的边缘密封。

这种设计虽然解决了锂电池内部电流过大而产生大量气体，进而发生爆炸的危险，但是当防爆片发生形变时，会挤压密封圈，造成密封圈的变形、破损，进而导致锂电池内的电解液泄露，危害用户健康安全。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种密封性更好的圆柱形锂电池组合帽。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种圆柱形锂电池组合帽，包括绝缘外壳、设于绝缘外壳内的镀镍盖帽和防爆片，所述的镀镍盖帽与绝缘外壳之间设有第一密封圈，防爆片与绝缘外壳之间设有第二密封圈。

如此设置，当圆柱形锂电池内电压过大，防爆片发生形变时，有可能使第二密封圈损坏或变形，此时第一密封圈依然发挥作用，防止圆柱形锂电池内部电解液流出，损害人体健康；当圆柱形锂电池首尾连接成电池组时，镀镍盖帽受压变形，有可能造成第一密封圈损坏，此时第二密封圈依然发挥作用，防止圆柱形锂电池内电解液流出，如此圆柱形锂电池密封性更好，使用更加安全。

进一步设置：所述的第一密封圈位于镀镍盖帽背向锂电池一侧，第二密封圈位于防爆片朝向锂电池一侧，第一密封圈和第二密封圈的外侧面与绝缘外壳抵触。

如此设置，第一密封圈与第二密封圈在绝缘外壳的作用下将组合帽各个元件夹持在中央，并且外侧面与绝缘外壳抵触，如此圆柱形锂电池内的电解质不易流出，第一密封圈与第二密封圈在损坏任意一个时能正常起密封作用，达到增加圆柱形锂电池密封性的目的。

进一步设置：所述的绝缘外壳内设有与防爆片连接的导电环片，导电环片与第二密封圈内侧面抵触。

如此设置，电池正常工作时，导电环片可以将圆柱形锂电池所产生的电流通过防爆片传导至外界，电池内部电流过大时，导电环片与防爆片分离，起到电池的保护作用，而圆柱形锂电池内介质最容易泄露的地方为组合帽与电池主体的连接处，即导电环片与绝缘外壳的间隙和导电环片与防爆片的连接处，第二密封圈内侧面与导电环片抵触能进一步加强电池的密封性，电解质不会随着防爆片发生形变或断裂而流出，增加了圆柱形锂电池的安全性。

进一步设置：所述的防爆片上设有PTC热敏电阻环。

如此设置，利用PTC热敏电阻环在居里温度下具有小电阻，能正常传导电流，当电池内压力增大，温度升高时，PTC热敏电阻环的电阻将会阶跃性增加1000~百万倍的特性，可以阻断电池内电流的流通，进一步提升圆柱形锂电池使用时的安全性。

进一步设置：所述的PTC热敏电阻环位于防爆片与镀镍盖帽之间。

如此设置，圆柱形锂电池内电压、温度正常时，电流能顺着导电环片、防爆片、PTC热敏电阻环、镀镍盖帽的线路流通，当圆柱形锂电池内温度升高时，热敏电阻环电阻阶跃性升高，在不破坏防爆片的情况下就能断开镀镍盖帽与防爆片之间的电流流通，圆柱形锂电池使用的安全性大大增加。

进一步设置：所述的防爆片中央内凹，导电环片边缘设有凸起环，防爆片凹陷处与导电环片中央抵触，并设有激光焊点，防爆片边缘与第二密封圈抵触。

如此设置，当圆柱形锂电池内的温度升高至一定程度时，激光焊点融化，防爆片断开与导电环片的接触，如此断开外界与圆柱形锂电池内电流的流通，达到防止电池内部温度过高而发生爆炸、燃烧的危险。

进一步设置：所述的防爆片由导电的弹性材料制成，所述的防爆片由导电的弹性材料制成，防爆片内凹边缘朝向导电环片一侧设有隔离垫。

如此设置，当防爆片与导电环片断开接触时，防爆片在隔离垫的作用下远离导电环片，避免防爆片与导电环片因使用时产生的电流而粘合，从而继续通电，发生危险，如此进一步降低了圆柱形锂电池使用的危险性。

进一步设置：所述的防爆片面向导电环片一侧设有豁口，镀镍盖帽上设有通气孔。

如此设置，由于圆柱形锂电池内部温度过高时会产生大量气体，气体积攒容易发生爆炸的危险，防爆片上设有豁口，当电池内部气压过大时，防爆片在气压的作用下更容易断裂，如此电池内的气体能通过PTC热敏电阻环片，再通过镀镍盖帽上的通气孔发散至外界，降低电池内的气压；同时通气孔还能防止电池过热时镀镍盖帽膨胀发生形变损坏密封圈，而造成电解质的泄露。

进一步设置：所述的导电环片与防爆片点焊区域由铝材制成，其余区域由绝缘橡胶制成。

如此设置，导电环片只需要与防爆片在点焊区域接触便能实现电流的传导，导电环片其他区域由绝缘橡胶制成可以避免导电环片与防爆片点焊区域断开接触后其他区域的触碰、连接，保证了防爆片功能的实现，提升了安全性；并且铝材导电性好，延伸性强，适宜作为导电环片使用。

本实用新型的目的是还提供一种密封性良好、使用更加安全的圆柱形锂电池。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种圆柱形锂电池，包括上述任意一种圆柱形锂电池组合帽。

如此设置，圆柱形锂电池组合帽具有更好的密封效果，使用该组合帽的圆柱形锂电池密封型更好，使用更加安全。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：第一密封圈与第二密封圈的设置为圆柱形锂电池的密封性提供了双重保障，增加了锂电池的密封效果；防爆片的设置为锂电池的使用提供了第一层安全保证，PTC热敏电阻环为锂电池提供了第二层安全保障，镀镍盖帽的通气孔为电池内的气体提供了发散途径，圆柱形锂电池使用的安全性大大增加。

附图说明

图1为圆柱形锂电池组合帽的主视图；

图2为圆柱形锂电池组合帽的剖面图；

图3为实施例2所述的圆柱形锂电池组合帽的剖面图；

图4为实施例3所述的圆柱形锂电池组合帽的结构图；

图5为实施例4所述的圆柱形锂电池的结构图。

图中：1、镀镍盖帽；2、通气孔；3、绝缘外壳；4、第一密封圈；5、PTC热敏电阻环；6、防爆片；7、第二密封圈；8、导电环片；9、隔离垫；10、激光焊点；11、电池本体；61、豁口；81、铝片；82、绝缘橡胶环。

具体实施方式

下面结合图1至图3，对一种圆柱形锂电池组合帽做进一步说明。

实施例1：一种圆柱形锂电池组合帽，如图1所示，镀镍盖帽1设于绝缘外壳3上方，将绝缘外壳3封闭。

如图2所示，镀镍盖帽1与绝缘外壳3之间设有第一密封圈4，第一密封圈4外侧面与绝缘外壳3抵触，可以阻止外界杂质进入电池内部，还可以防止电池内部电解液流出，镀镍盖帽1底面设有防爆片6，镀镍盖帽1与防爆片6直接连接，如此可以将镀镍盖帽1与防爆片6之间的电阻尽可能减小，降低电流传导过程中的损失，增强圆柱形锂电池的供电效果。

防爆片6中央设有凹槽，凹槽中间与导电环片8抵触，并通过激光点焊连接，防爆片6凹槽边缘处设有隔离垫9，防爆片6靠近隔离垫9一侧设有豁口61，使防爆片6受电池内压力时更容易断裂，铝片81位于导电环片8中间，导电环片8外环设有绝缘橡胶环82，如此绝缘橡胶环82与防爆片6抵触也不会影响防爆片6的功用；防爆片6底部设有第二密封圈7，第二密封圈7外侧面与绝缘外壳3抵触，绝缘外壳3将上述所有零件夹持，底部与圆柱形锂电池本体11连接，并通过导电环片8传导电流。

实施例2：与实施例1的不同之处在于，如图3所示，镀镍盖帽1与防爆片6之间设有PTC热敏电阻环5，PTC热敏电阻环5遇到较大电流时电阻几何性增长的特性提高了圆柱形锂电池的使用安全性。

实施例3，与实施例1或2的不同之处在于，如图4所示，镀镍盖帽1斜面上设有通气孔2，通气孔2沿圆周方向平均分布有四个，防爆片6中央内凹，凹陷处与导电环片8中央抵触，防爆片6与导电环片8接触位置设有激光焊点10。

实施例4，一种圆柱形锂电池，包括电池本体11，如图5所示，电池本体11顶部设有上述任意一种圆柱形锂电池组合帽。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种圆柱形锂电池组合帽，包括绝缘外壳（3）、设于绝缘外壳（3）内的镀镍盖帽（1）和防爆片（6），其特征在于：所述的镀镍盖帽（1）与绝缘外壳（3）之间设有第一密封圈（4），防爆片（6）与绝缘外壳（3）之间设有第二密封圈（7）。

2.根据权利要求1所述的圆柱形锂电池组合帽，其特征在于：所述的第一密封圈（4）位于镀镍盖帽（1）背向锂电池一侧，第二密封圈（7）位于防爆片（6）朝向锂电池一侧，第一密封圈（4）和第二密封圈（7）的外侧面与绝缘外壳（3）抵触。

3.根据权利要求2所述的圆柱形锂电池组合帽，其特征在于：所述的绝缘外壳（3）内设有与防爆片（6）连接的导电环片（8），导电环片（8）与第二密封圈（7）内侧面抵触。

4.根据权利要求1所述的圆柱形锂电池组合帽，其特征在于：所述的防爆片（6）上设有PTC热敏电阻环（5）。

5.根据权利要求4所述的圆柱形锂电池组合帽，其特征在于：所述的PTC热敏电阻环（5）位于防爆片（6）与镀镍盖帽（1）之间。

6.根据权利要求3所述的圆柱形锂电池组合帽，其特征在于：所述的防爆片（6）中央内凹，导电环片（8）边缘设有凸起环，防爆片（6）凹陷处与导电环片（8）中央抵触，并设有激光焊点（10），防爆片（6）边缘与第二密封圈（7）抵触。

7.根据权利要求6所述的圆柱形锂电池组合帽，其特征在于：所述的防爆片（6）由导电的弹性材料制成，防爆片（6）内凹边缘朝向导电环片（8）一侧设有隔离垫（9）。

8.根据权利要求7所述的圆柱形锂电池组合帽，其特征在于：所述的防爆片（6）面向导电环片（8）一侧设有豁口（61），镀镍盖帽（1）上设有通气孔（2）。

9.根据权利要求8所述的圆柱形锂电池组合帽，其特征在于：所述的导电环片（8）与防爆片（6）连接区域由铝材制成，其余区域由绝缘橡胶制成。

10.一种圆柱形锂电池，其特征在于，包括如权利要求1～9任意一项所述的圆柱形锂电池组合帽。