CN209947889U - 锂电池盖帽及锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池盖帽及锂电池，包括绝缘的环形保护套和固定在环形保护套内的防爆组件，防爆组件包括顶盖、孔板以及设置在顶盖与孔板之间的防爆片，孔板设有第一焊接区域，第一焊接区域包括至少三个第一焊接点，至少三个第一焊接点沿孔板的周向布设，防爆片与孔板的第一焊接点焊接固定。本实用新型公开的锂电池盖帽及锂电池，增加防爆片与孔板之间的焊接面积，从而使锂电池的防爆片与孔板之间的焊点更为牢固，不易造成断电。

Description

锂电池盖帽及锂电池

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，更具体地说，是涉及一种锂电池盖帽及锂电池。

背景技术

随着现代社会的发展，摄像机、笔记本电脑、便携式DVD和数码相机等移动设备有了越来越广泛的应用。圆柱型锂电池作为一种绿色环保电池，具有高能量密度、高工作电压和长使用寿命等优点，因此在各种移动设备中的应用越来越广泛。锂电池是一种充电电池，依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌；充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。由于锂电池具有体积小、重量轻、电量强、绿色环保等特点，已广泛应用于工业生产和日常生活中。电池的盖帽是锂电池的重要组成部分，锂电池的防爆性能尤为重要。

现有技术中的锂电池大部分使用的盖帽是多年前开发的产品，对于低镍正极、常规负极比较实用，低镍正极及常规负极在存储、循环、高温环境下产气较少，不会使防爆片的焊点断裂而出现断电的现象。随着锂离子电池能量的提升，高镍正极、硅炭负极的应用开始普及，而两种材料的产气较多，却很难得到改善，尤其是高温下的产气使得焊点断裂更容易发生；长循环情况下，硅负极表面反复的修复而产气以及正极和电解液的接触氧化的产气，都使得高能量密度的焊点断裂更容易发生，导致无法继续充放电。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂电池，以解决现有技术中存在的锂电池内部产气过多导致防爆片与孔板之间的焊点容易断裂导致断电的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种锂电池盖帽，包括绝缘的环形保护套和固定在所述环形保护套内的防爆组件，所述防爆组件包括顶盖、孔板以及设置在所述顶盖与孔板之间的防爆片，所述孔板设有第一焊接区域，所述第一焊接区域包括至少三个第一焊接点，至少三个所述第一焊接点沿所述孔板的周向布设，所述防爆片与所述孔板的第一焊接点焊接固定。

进一步地，所述防爆组件还包括绝缘垫圈，所述绝缘垫圈设置在所述防爆片和孔板之间。

进一步地，所述防爆片的厚度为0.4毫米至0.5毫米。

进一步地，所述防爆片是经过硬化处理的铝片；或，所述防爆片为至少包含镁、锰中的一种或几种的铝合金片。

本实用新型提供的锂电池，包括壳体，所述壳体的顶端设有所述锂电池盖帽。

进一步地，所述壳体内设置有正极端子，所述孔板在背离焊接所述防爆片的一侧设置有第二焊接区域，所述第二焊接区域包括至少三个第二焊接点，至少三个所述第二焊接点沿所述孔板的周向布设，所述正极端子与所述孔板的第二焊接点焊接固定。

进一步地，所述孔板设有至少一个通孔，至少一个所述通孔连通所述壳体的内腔和所述盖帽。

进一步地，所述盖帽内设置有热敏电阻，所述热敏电阻设置在所述防爆组件和顶盖之间。

进一步地，所述壳体的内表面和外表面均设置有镀镍层。

本实用新型提供的锂电池盖帽的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型锂电池盖帽，通过增加了防爆片与孔板之间的焊接面积，适当增加防爆片的厚度以及对防爆片的材料进行硬化处理，适当提升锂电池盖帽防爆片与孔板断裂的压强，有利于锂电池在高温环境下作业，延长使用寿命。

本实用新型提供的锂电池的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型的锂电池，通过增加了防爆片与孔板之间的焊接面积，增加了正极端子与孔板之间的焊接面积，适当增加防爆片的厚度以及对防爆片的材料进行硬化处理，适当提升锂电池盖帽防爆片与孔板断裂的压强，提升锂电池正极端子与孔板断裂的压强，使高能量密度的锂电池能够承受更高的压强，有利于锂电池在高温环境下作业，延长使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的锂电池盖帽的剖视结构图；

图2为本实用新型实施例提供的锂电池的孔板俯视结构图；

图3为本实用新型实施例提供的锂电池的剖视结构图。

其中，图中各附图标记：

1：锂电池盖帽 11：环形保护套

12：防爆组件 121：顶盖

122：孔板 1221：第一焊接区域

1222：第一焊接点 1223：通孔

123：防爆片 124：绝缘垫圈

13：热敏电阻 2：锂电池

21：壳体 22：正极端子

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图2，本实施例提供的一种锂电池盖帽1，包括绝缘的环形保护套11和固定在环形保护套11内的防爆组件12，防爆组件12包括顶盖121、孔板122以及设置在顶盖121与孔板122之间的防爆片123，孔板122设有第一焊接区域1221，第一焊接区域1221包括至少三个第一焊接点1222，至少三个第一焊接点1222沿孔板122的周向布设，防爆片123与孔板122的第一焊接点1222焊接固定。

上述的一种锂电池盖帽1，通过增加了防爆片123与孔板122之间的焊接面积，适当增加防爆片123的厚度以及对防爆片123的材料进行硬化处理，适当提升锂电池盖帽1防爆片123与孔板122断裂的压强，有利于锂电池2在高温环境下作业，延长使用寿命。

请参阅图1，在本实施例中，锂电池盖帽1是外电流的输入端，同时也是锂电池2的正极端部，锂电池2的盖帽包括绝缘的环形保护套11和固定在环形保护套11内的防爆组件12，防爆组件12包括顶盖121、孔板122以及设置在顶盖121与孔板122之间的防爆片123；孔板122上设置有第一焊接区域1221，第一焊接区域1221包括至少三个第一焊接点1222，至少三个第一焊接点1222沿孔板122的周向布设，用于焊接固定防爆片123。防爆片123的厚度为0.4毫米至0.5毫米；由于防爆片123形变的力和防爆片123的厚度正相关，原则上厚度增加，则抗变形能力增加。如防爆片123在原有的平均厚度0.3毫米的基础上，平均厚度增加0.1毫米，则厚度提升33％，抗变形能力原则上提升30％，可以多曾受电池内部反应产生的30％气体；适当增加防爆片123的厚度可以提升锂电池盖帽1对锂电池2内的产生的气体起到抑制的作用。同时由于防爆片123的厚度公差接近±0.05毫米，则0.35毫米的下限值为0.03毫米，这与0.3毫米的厚度值又无显著差异，导致量产后的可能造成少量防爆片123的厚度值为0.3毫米，因此考虑制造的偏差，采用厚度值为0.4毫米的防爆片123，可以保证下限值在0.35毫米。防爆片123的厚度越大，防爆片123与孔板122之间断裂的风险越小，因产生的气体而造成的断裂被抑制。但当锂电池2过充时，由于电压升高电解液分解、正极被氧化，如果产生的气体不足以让防爆片123变形，则和外电流连接的电路未能及时切断，外电流持续的输入使得电池的内部的热量不断的累积升高。当电池过热时，电解液又进一步分解，相互促进，会提升锂电池2热失控的风险，因此防爆片123的厚度不能过度增加；且锂电池盖帽1和锂电池2壳体21连接封装后，空间紧张，锂电池盖帽1和正极端子22高度间可压缩的余量不到0.5毫米，为不显著影响封装效果，以及防止对锂电池2的电芯造成挤压(阳极和阴极极片被挤压)而导致的短路，防爆片123的厚度值应控制在上限为0.5毫米。防爆片123是经过硬化处理的铝片；或，防爆片123为至少包含镁、锰中的一种或几种的铝合金片，从而提升防爆片123的硬度，使防爆片123能承受更大的压强，不易发生形变，使防爆片123和孔板122之间的至少三个第一焊接点1222不容易断开；同时将至少三个第一焊接点1222呈周向布设，使防爆片123和孔板122之间的焊接更为牢固，防爆片123的下表面均匀受到来自壳体21内的气体压强，充分起到抑制壳体21内气体的作用，且超过一定压强值时，才能使孔板122与防爆片123之间的第一焊接点1222完全断开。锂电池盖帽1的防爆组件12还包括绝缘垫圈124，绝缘垫圈124设置在防爆片123和孔板122之间，增加防爆片123和孔板122之间的间隔，防止防爆片123和孔板122之间除了第一焊接区域1221的至少三个第一焊接点1222以外的点接触，避免影响内阻值的波动，以及当防爆片123和孔板122之间的至少三个第一焊接点1222断裂时，能够起到绝缘的作用。

请一并参阅图1至图2，在本实施例中，锂电池2的孔板122设有用于焊接防爆片123的第一焊接区域1221，第一焊接区域1221包括至少三个第一焊接点1222，且三个第一焊接点1222呈周向布设；通过增加了防爆片123和孔板122之间的第一焊接点1222面积，使得防爆片123和孔板122之间的焊接更为牢固，同时由于第一焊接点1222面积的增加，内阻会相应的降低，锂电池2的欧姆内阻会减小，第一焊接区域1221的欧姆内阻发热降低，从而提升了锂电池2能量的利用率。锂电池盖帽1还包括顶盖121，锂电池2包括相对的正极端部和负极端部，顶盖121设置在锂电池2的正极端部，用于锂电池2的内部电路和外界电路的连通，同时为锂电池盖帽1提供足够的硬度，起到保持形貌的作用。

请一并参阅图1至图3，本实施例提供的一种锂电池2，包括壳体21，壳体21和锂电池盖帽1通过蹲封工艺组装成完整的锂电池2。

上述的一种锂电池2，通过增加了防爆片123与孔板122之间的焊接面积，增加了正极端子22与孔板122之间的焊接面积，适当增加防爆片123的厚度以及对防爆片123的材料进行硬化处理，适当提升锂电池盖帽1防爆片123与孔板122断裂的压强，提升锂电池2正极端子22与孔板122断裂的压强，使高能量密度的锂电池2能够承受更高的压强，有利于锂电池2在高温环境下作业，延长使用寿命。

请参阅图2，在本实施例中，孔板122设有至少一个通孔1223，至少一个通孔1223连通壳体21的内腔和盖帽；使锂电池2的壳体21内产生的气体可以经过孔板122上的通孔1223对防爆片123施加压力，使防爆片123产生形变；当锂电池2的壳体21内产生的气体压力透过孔板122的通孔1223向防爆片123施加向上的压力足够大时，防爆片123会产生形变并拱起，防爆片123和孔板122之间的第一焊接点1222被拉断，形成断路，防止锂电池2的电芯持续充电或放电，提升锂电池2的安全性能。防爆片123上还设置有刻痕，当锂电池2的壳体21内压力过大时，防爆片123上的刻痕会断裂，使气体从刻痕处逸出，从而降低锂电池2内部的气体压强，防止锂电池2发生爆炸。

请参阅图3，在本实施例中，锂电池2在壳体21和盖帽之间设置有绝缘的环形保护套11，将锂电池盖帽1中的金属件和锂电池2的壳体21隔离，起到绝缘的作用。锂电池2的壳体21内设置有正极端子22，孔板122在背离连接防爆片123的一侧设置有第二焊接区域，第二焊接区域包括至少三个第二焊接点，至少三个第二焊接点沿孔板122的周向布设，正极端子22与孔板122的第二焊接点焊接固定；通过增加了正极端子22和孔板122之间的第二焊接点面积，使得正极端子22和孔板122之间的焊接更为牢固，同时由于第二焊接点面积的增加，内阻会相应的降低，锂电池2的欧姆内阻会减小，第二焊接区域的欧姆内阻发热降低，从而提升了锂电池2能量的利用率；同时将三个第二焊接点呈周向布设，使正极端子22和孔板122之间的焊接更为牢固，使防爆组件12充分起到抑制壳体21内气体的作用，且超过一定压强值时，才能使孔板122与防爆片123之间的第一焊接点1222完全断开。盖帽内设置有热敏电阻13，热敏电阻13设置在防爆组件12和顶盖121之间；当锂电池2的充放电流小于一定的电流时，热敏电阻13的内阻不会发生变化，当锂电池2的充放电流超过锂电池2的动作电流时，热敏电阻13的内阻会急剧增加，起到限制电流的作用，此时通过热敏电阻13的电流会显著降低，防止锂电池2过热或热失控，提高锂电池2的安全性能。在壳体21的内表面和外表面均设置有镀镍层，提成壳体21的耐腐蚀性、硬度及耐磨性，有利于延长锂电池2的使用寿命。

以上所述仅为本实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本实施例，凡在本实施例的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实施例的保护范围之内。

Claims (9)

1.锂电池盖帽，其特征在于，包括绝缘的环形保护套和固定在所述环形保护套内的防爆组件，所述防爆组件包括顶盖、孔板以及设置在所述顶盖与孔板之间的防爆片，所述孔板设有第一焊接区域，所述第一焊接区域包括至少三个第一焊接点，至少三个所述第一焊接点沿所述孔板的周向布设，所述防爆片与所述孔板的第一焊接点焊接固定。

2.如权利要求1所述的锂电池盖帽，其特征在于：所述防爆组件还包括绝缘垫圈，所述绝缘垫圈设置在所述防爆片和孔板之间。

3.如权利要求1所述的锂电池盖帽，其特征在于：所述防爆片的厚度为0.4毫米至0.5毫米。

4.如权利要求1所述的锂电池盖帽，其特征在于：所述防爆片是经过硬化处理的铝片；或，所述防爆片为至少包含镁、锰中的一种或几种的铝合金片。

5.锂电池，包括壳体，其特征在于：所述壳体的顶端设有如权利要求1至4任一项所述锂电池盖帽。

6.如权利要求5所述的锂电池，其特征在于：所述壳体内设置有正极端子，所述孔板在背离焊接所述防爆片的一侧设置有第二焊接区域，所述第二焊接区域包括至少三个第二焊接点，至少三个所述第二焊接点沿所述孔板的周向布设，所述正极端子与所述孔板的第二焊接点焊接固定。

7.如权利要求5所述的锂电池，其特征在于：所述孔板设有至少一个通孔，至少一个所述通孔连通所述壳体的内腔和所述盖帽。

8.如权利要求5所述的锂电池，其特征在于：所述盖帽内设置有热敏电阻，所述热敏电阻设置在所述防爆组件和顶盖之间。

9.如权利要求5所述的锂电池，其特征在于：所述壳体的内表面和外表面均设置有镀镍层。

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