CN207967059U - 一种高安全性铝壳锂离子动力电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高安全性铝壳锂离子动力电池，属于锂离子动力电池技术领域。该防鼓胀铝壳的动力电池，包括铝壳、上盖、极柱、注液孔、电芯、垫圈、绝缘固定板、极柱盖帽、铝钉和集流连接片，还包括防膨胀单向阀和安全阀。本实用新型在铝壳的动力电池中增加了个防鼓胀单向阀，不仅可以防止电池在充放电过程中或其它情况下因鼓胀变形所引起的安全问题，还可以延长电池使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高安全性铝壳锂离子动力电池，属于锂离子动力电池技术领域。
背景技术
随着新能源和新能源汽车的大量应用，锂离子动力电池得到快速发展。尤其铝壳动力电池因重量轻、能量密度大、散热好等优点，而备受市场青睐。但铝壳电池由于生产过程中水分的带入、过充电、内部短路以及其它滥用条件下，导致一些副反应的发生会产生一些气体，从而使铝壳锂离子电池出现不同程度的胀气、鼓肚、爆炸等问题，从而严重影响锂离子电池的安全性能和循环寿命。
目前，市场上的铝壳电池由于电池充放电过程中的副反应或微短路等问题使得电池在电池使用一段时间后鼓胀，导致电池质量急速下降，并有可能引起严重的安全问题。因此，有必要提供一种高安全性铝壳锂离子动力电池，以提高电池的安全性能和使用寿命。
专利申请号为201420373871.3、名称为“一种防膨胀锂离子动力电池壳”，提供一种防膨胀锂离子动力电池壳，包括电池壳体、与电池壳体配合的上盖和极柱， 所述电池壳体表面安装若干由加强筋构成的米字型加强筋组，所述上盖外表面两侧设有极柱孔，上盖中间位置设有注液孔，上盖内表面的极柱孔上设有固定槽和固定柱，以防止极柱固定时移位，当将电芯置于电池壳体内时，电芯通过极柱与上盖连接。该电池壳体前、后、左、右四个面上沿横向、纵向以及斜向设置有加强筋，可以大大提高电池壳的耐压能力。该防膨胀锂离子动力电池壳主要针对的是大容量塑壳锂离子电池，但是对于铝壳的动力电池鼓胀却没有处理方式。
对于铝壳动力电池，由于铝本身延展性很好，所以导致铝壳动力电池很容易鼓胀，等压力达到一定程度进而导致爆炸，并且铝壳厚度很薄，很难通过安装一般的泄压装置对其进行保护。市场上现有的铝壳锂离子动力电池只含有安全阀，待安全阀一破裂则电池就作废了，并且有时候安全阀泄压不够的情况下，会导致电池爆炸引起安全问题。
发明内容
本实用新型针对市场上现有铝壳电池鼓胀，安全性和循环寿命不好等问题，提供一种高安全性的铝壳动力电池。本高安全性铝壳锂离子动力电池可以防止铝壳电池在充放电过程中或其它不良情况下，电池因鼓胀而发生的安全问题、电池性能降低和失效的情况。本实用新型通过以下技术方案实现。
一种高安全性铝壳锂离子动力电池，包括铝壳、上盖、极柱、注液孔、电芯、垫圈、绝缘固定板、极柱盖帽、铝钉和集流连接片，铝壳上设有与铝壳1配合的上盖，上盖顶部表面设有对称的两个极柱孔、注液孔，铝壳内部放置电芯，电芯极耳通过集流连接片连接两个极柱，每个极柱均依次连接垫圈、绝缘固定板后通过极柱盖帽固定在上盖顶部表面极柱孔上，注液孔注液后通过铝钉密封，还包括防膨胀单向阀和安全阀，上盖顶部表面中间位置设有的防膨胀单向阀孔以及防膨胀单向阀孔相邻的安全阀孔，防膨胀单向阀孔内安装防膨胀单向阀，安全阀孔内安装安全阀；
所述防膨胀单向阀包括阀盖、密封圈、过滤片、胶帽、阀体和螺母；
所述防膨胀单向阀中阀体顶层为台阶状、内部设有空心圆柱的柱体，内部空心圆柱上端通过胶帽密封，靠近内部空心圆柱从内至外的顶层台阶上依次安装过滤片、密封圈以及阀盖，阀盖上设有泄气孔，阀体底部穿过上盖顶部表面防膨胀单向阀孔后焊接螺母固定。
上述防膨胀单向阀的泄压压力要低于安全阀的冲破压力。
所述极柱下端呈方形结构，方形结构上有两个连接孔，连接孔和电芯极耳相连接；极柱上端内外都设有螺纹，外部螺纹与极柱盖帽配合安装在上盖顶部表面极柱孔上，内部螺纹可与外端用电设备相连。
所述位于上盖顶部表面的极柱的极柱盖帽上分别标有“+”、“-”标注。
该高安全性铝壳锂离子动力电池的工作原理为：在铝壳锂离子动力电池中安装了防膨胀单向阀和安全阀，对铝壳锂离子动力电池起到了双重保障。当电池内部副反应产生的气体压力增大时，首先防膨胀单向阀中的胶帽变形，气体从防膨胀单向阀阀盖上的泄气孔泄出，从而防止电池了鼓胀，当电池内部压力减少时，胶帽恢复原形，电池可以继续正常使用；当电池因为内部短路或其它极端滥用条件下，电池内部压力急剧增加，防膨胀单向阀泄压不足时，气体冲破安全阀，快速泄压防止爆炸。
本实用新型的有益效果是：本实用新型在铝壳锂离子动力电池中增加了个防鼓胀单向阀，不仅可以防止电池在充放电过程中或其它情况下因鼓胀变形所引起的安全问题，还可以延长电池使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型高安全性铝壳锂离子动力电池外观结构图；
图2是本实用新型高安全性铝壳锂离子动力电池拆分结构示意图；
图3是本实用新型防鼓胀单向阀半剖结构示意图。
图中：1-铝壳，2-上盖，3-极柱，4-注液孔，5-防膨胀单向阀，5-1阀盖，5-2密封圈，5-3过滤片，5-4胶帽，5-5阀体，5-6螺母，6-安全阀，7-电芯，8-垫圈，9-绝缘固定板，10-极柱盖帽，11-铝钉，12-集流连接片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。
实施例1
如图1至3所示，该高安全性铝壳锂离子动力电池，包括铝壳1、上盖2、极柱3、注液孔4、电芯7、垫圈8、绝缘固定板9、极柱盖帽10、铝钉11和集流连接片12，铝壳1上设有与铝壳1配合的上盖2，上盖2顶部表面设有对称的两个极柱孔、注液孔4，铝壳1内部放置电芯7，电芯7极耳通过集流连接片12连接两个极柱3，每个极柱3均依次连接垫圈8、绝缘固定板9后通过极柱盖帽10固定在上盖2顶部表面极柱孔上，注液孔4注液后通过铝钉11密封，还包括防膨胀单向阀5和安全阀6，上盖2顶部表面中间位置设有的防膨胀单向阀孔以及防膨胀单向阀孔相邻的安全阀孔，防膨胀单向阀孔内安装防膨胀单向阀5，安全阀孔内安装安全阀6；
所述防膨胀单向阀5包括阀盖5-1、密封圈5-2、过滤片5-3、胶帽5-4、阀体5-5和螺母5-6；
所述防膨胀单向阀5中阀体5-5顶层为台阶状、内部设有空心圆柱的柱体，内部空心圆柱上端通过胶帽5-4密封，靠近内部空心圆柱从内至外的顶层台阶上依次安装过滤片5-3、密封圈5-2以及阀盖5-1，阀盖5-1上设有泄气孔，阀体5-5底部穿过上盖2顶部表面防膨胀单向阀孔后焊接螺母5-6固定；
所述防膨胀单向阀5的泄压压力要低于安全阀6的冲破压力。
其中极柱3下端呈方形结构，方形结构上有两个连接孔，连接孔和电芯7极耳相连接；极柱3上端内外都设有螺纹，外部螺纹与极柱盖帽10配合安装在上盖2顶部表面极柱孔上，内部螺纹可与外端用电设备相连；位于上盖2顶部表面的极柱3的极柱盖帽上分别标有“+”、“-”标注。
本高安全性铝壳锂离子动力电池可应用在新能源汽车、电动自行车以及储能系统等领域，电池安全性比现有铝壳动力电池增加了很多，增加了电池使用寿命，减少了电池失效。
以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (3)
1.一种高安全性铝壳锂离子动力电池，包括铝壳（1）、上盖（2）、极柱（3）、注液孔（4）、电芯（7）、垫圈（8）、绝缘固定板（9）、极柱盖帽（10）、铝钉（11）和集流连接片（12），铝壳（1）上设有与铝壳（1）配合的上盖（2），上盖（2）顶部表面设有对称的两个极柱孔、注液孔（4），铝壳（1）内部放置电芯（7），电芯（7）极耳通过集流连接片（12）连接两个极柱（3），每个极柱（3）均依次连接垫圈（8）、绝缘固定板（9）后通过极柱盖帽（10）固定在上盖（2）顶部表面极柱孔上，注液孔（4）注液后通过铝钉（11）密封，其特征在于：还包括防膨胀单向阀（5）和安全阀（6），上盖（2）顶部表面中间位置设有的防膨胀单向阀孔以及防膨胀单向阀孔相邻的安全阀孔，防膨胀单向阀孔内安装防膨胀单向阀（5），安全阀孔内安装安全阀（6）；
所述防膨胀单向阀（5）包括阀盖（5-1）、密封圈（5-2）、过滤片（5-3）、胶帽（5-4）、阀体（5-5）和螺母（5-6）；所述防膨胀单向阀（5）中阀体（5-5）顶层为台阶状、内部设有空心圆柱的柱体，内部空心圆柱上端通过胶帽（5-4）密封，靠近内部空心圆柱从内至外的顶层台阶上依次安装过滤片（5-3）、密封圈（5-2）以及阀盖（5-1），阀盖（5-1）上设有泄气孔，阀体（5-5）底部穿过上盖（2）顶部表面防膨胀单向阀孔后焊接螺母（5-6）固定；
所述防膨胀单向阀5的泄压压力要低于安全阀（6）的冲破压力。
2.根据权利要求1所述的高安全性铝壳锂离子动力电池，其特征在于：所述极柱（3）下端呈方形结构，方形结构上有两个连接孔，连接孔和电芯（7）极耳相连接；极柱（3）上端内外都设有螺纹，外部螺纹与极柱盖帽（10）配合安装在上盖（2）顶部表面极柱孔上，内部螺纹可与外端用电设备相连。
3.根据权利要求2所述的高安全性铝壳锂离子动力电池，其特征在于：所述位于上盖（2）顶部表面的极柱（3）的极柱盖帽上分别标有“+”、“-”标注。
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