CN212434783U - 具有安全阀的电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有安全阀的电池,其包括壳体、电芯以及盖帽;其中壳体包括与盖帽相对的底板,该底板的外表面有防爆槽;本实施例中的防爆槽内设有安全阀盖板,且安全阀盖板通过热熔材料与底板连接;底板上设置有泄气通道,泄气通道将防爆槽与壳体内部连通,用于排出电芯产生的高压气体。本实用新型的具有安全阀的电池,电芯正常工作状态下,泄气通道通过热熔材料固定密封;当电池发热,且电芯表面温度上升到热熔材料的熔融温度范围内,热熔材料失去粘结能力,安全阀盖板被电芯内部气体顶开,内部高压气体得以排放,电芯内部压力减小,直至回复到正常状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域,特别涉及一种具有安全阀的电池。
背景技术
电池是能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步,人们的生活越来越智能化和便捷化,各种用电器的出现减少了人们的劳动,使得事半功倍,而电池是电器设备续航必不可少的配置之一。
目前柱状电池防爆效果差,安全性低,防爆阀开启时需要格外的空间,从而使得电池容量小;而且现有电池的防爆结构多为一次性结构,实用性低。
故需要提供一种具有安全阀的电池来解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种具有安全阀的电池,其通过壳体的底板上设置有用于泄压的泄气通道,且该泄气通孔被金属连接件通过热熔材料固定密封,以解决现有技术中的电池多存在结构设计不够合理,电池的防爆效果差,安全性低,以及防爆结构不能重复使用的问题。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案为:一种具有安全阀的电池,其包括:
壳体,用于安装部件,所述壳体为一端开口的中空筒状结构;
盖帽,设置在所述壳体一端开口处,用于密封所述壳体的开口;以及,
电芯,设置在壳体内,用于提供电能,所述电芯包括正极极耳以负极极耳,所述电芯的正极极耳与所述电池盖帽连接,所述电芯的负极极耳与所述壳体连接;
其中,所述壳体包括与所述盖帽相对的底板,所述底板外表面设有防爆槽,所述防爆槽内设有安全阀盖板,且所述安全阀盖板通过热熔材料与所述底板连接,
所述底板设置有泄气通道,所述泄气通道将所述防爆槽与所述壳体内部连通,用于排出所述电芯产生的高压气体。
本实施例中,所述防爆槽的截面形状为圆形、椭圆形或多边形,所述安全阀盖板截面形状与所述防爆槽的截面形状相配合。
本实施例中,所述安全阀盖板外表面与所述底板的底面齐平。
本实施例中,所述电芯与所述底板之间设有第一绝缘片,
所述负极极耳一端与所述电芯的负极电极连接,所述负极极耳另一端贯穿所述第一绝缘片,并沿所述底板内侧延伸,
所述负极极耳与所述壳体的底板通过从外向内焊接。
本实施例中,所述盖帽包括:
金属连接件,设置在所述壳体的开口一端,并与所述电芯的正极极耳连接,用于引出所述电芯的正极电极;以及,
绝缘塑胶件,用于将所述金属连接件与所述壳体的内壁绝缘防护;
其中,所述金属连接件内侧中心处设有连接部,所述电芯的正极极耳一端与所述连接部连接。
本实施例中,所述绝缘塑胶件位环绕设置在所述金属连接件周边,且所述绝缘塑胶件包裹在所述金属连接件周边。
本实施例中,所述绝缘塑胶件包括:
第一端部,设置在所述绝缘塑胶件一端,并沿所述金属连接件一侧延伸,用于将所述金属连接件外侧与壳体内壁隔离并绝缘;
第二端部,设置在所述绝缘塑胶件另一端,并沿所述金属连接件另一侧表面延伸,用于将所述金属连接件内侧与壳体内壁隔离并绝缘,以及
中间连接部,设置在所述绝缘塑胶件中部,用于将所述第一端部和第二端部连接,且所述中间连接部环绕设置在所述金属连接件周边,用于将所述金属连接件周边与壳体内壁隔离并绝缘。
本实施例中,所述第一端部靠近所述金属连接件一侧设有卡位加强筋,所述卡位加强筋与所述金属连接件外侧接触,且所述卡位加强筋挤压所述金属连接件,从而将所述第一端部与所述金属连接件密封固定。
本实施例中,所述第二端部靠近所述金属连接件一侧设有至少一个密封筋,所述密封筋与所述金属连接件内侧连接,用于将第一端部与所述金属连接件内侧密封固定。
本实施例中,所述电池的高与所述电池的直径比例小于或等于1。
本实用新型相较于现有技术,其有益效果为:本实用新型的具有安全阀的电池,在电芯正常工作状态下,该泄气通道被安全阀盖板通过热熔材料固定密封。当电池发热,且电芯表面温度上升到热熔材料的熔融温度范围内,热熔材料失去粘结能力,安全阀盖板被电芯内部气体顶开,内部高压气体得以排放,电芯内部压力减小,直至回复到正常状态。
本实用新型的壳体通过安全阀盖板与热熔材料配合泄压,提升了电池的使用安全性,而且此安全阀防爆结构可循环使用,增加电池的使用寿命。
本实用新型中,安全阀防爆结构设置在壳体的远离盖帽的一端,而且盖帽设计精巧,盖帽成品厚度减小,不仅便于生产装配;而且使得壳体可以容纳更大的电芯,增加电池的容量,实用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例相应的附图。
图1为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的立体图。
图2为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的仰视图。
图3为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的整体结构截面示意图。
图4为图3的A处结构放大示意图。
图5为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的整体结构截面爆炸图。
图6为本实用新型的具有安全阀的电池的第二实施例的立体图。
图7为本实用新型的具有安全阀的电池的第二实施例的仰视图。
图8为本实用新型的具有安全阀的电池的第二实施例的整体结构截面示意图。
图9为图8中底板的截面示意图。
图10为图8的B处结构放大示意图。
图11为本实用新型的具有安全阀的电池的第二实施例的爆炸图。
图12为本实用新型的具有安全阀的电池的第二实施例的整体结构截面爆炸示意图。
图13为本实用新型的具有安全阀的电池的第三实施例的立体图。
图14为本实用新型的具有安全阀的电池的第三实施例的俯视图。
图15为本实用新型的具有安全阀的电池的第三实施例的整体结构截面示意图。
图16为图15的C处结构放大示意图。
图17为本实用新型的具有安全阀的电池的第三实施例的整体结构截面爆炸示意图。
图18为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的壳体冲压形成封口结构前的结构示意图。
图19为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的壳体未冲压形成封口结构前,绝缘塑胶件的结构示意图。
图20为图19的D处结构放大示意图。
第一实施例附图标记:壳体11、封口结构111、滚槽112、底板113、防爆槽1131、泄气通道1132、安全阀盖板114、热敏热熔胶115、筒状侧壁116、开口部1161、滚槽部1162、收容部1163、电芯12、正极极耳121、负极极耳 122、第一绝缘片123、第二绝缘片124、盖帽13、金属连接件131、连接部1311、绝缘塑胶件132、第一端部1321、中间连接部1322、卡位加强筋13211、第二端部1323、密封筋13231。
第二实施例附图标记:壳体21、封口结构211、第一支架212、第一延伸部2121、第一支撑部2122、底板213、防爆槽2131、泄气通道2132、安全阀盖板214、热敏热熔胶215、电芯22、正极极耳221、负极极耳222、第一绝缘片223、第二绝缘片224、盖帽23、金属连接件231、连接部2311、绝缘塑胶件232、第一端部2321、中间连接部2322、第二端部2323、密封筋23231。
第三实施例附图标记:壳体31、封口结构311、热敏热熔胶312、底板313、防爆槽3131、泄气通道3132、第二支架314、第二延伸部3141、第二支撑部 3142、安全阀盖板315、电芯32、正极极耳321、负极极耳322、第一绝缘片 323、第二绝缘片324、盖帽33、金属连接件331、连接部3311、绝缘塑胶件 332、第一端部3321、中间连接部3322、第二端部3323、密封筋33231。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在图中,结构相似的单元是以相同标号表示。
本实用新型术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的,而不能理解为指示或暗示相对的重要性,以及不作为对先后顺序的限制。
请参照图1、图2和图3,其中图1为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的立体图,图2为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的仰视图,图3为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的整体结构截面示意图。
如下为本实用新型提供的一种能解决以上技术问题的具有安全阀的电池。
本实用新型提供的具有安全阀的电池包括壳体11、电芯12以及盖帽13;其中壳体11用于安装部件,壳体11为一端开口的中空筒装结构;电芯12设置在壳体11内,并用于提供电能,本实施例中的电芯12为螺旋柱状结构,电芯 12包括正极极耳121和负极极耳122,电芯12的正极极耳121与盖帽13连接,电芯12的负极极耳122与壳体11连接;盖帽13设置在壳体11一端的开口处,用于密封该壳体11的开口。
本实施例中的壳体11包括与盖帽13相对的底板113,该底板113的外表面有防爆槽1131;本实施例中的防爆槽1131内设有安全阀盖板114,且安全阀盖板114通过热熔材料与底板113连接,热熔材料优选为热敏热熔胶115。本实施例中的底板113沿轴向设置有泄气通道1132,泄气通道1132将防爆槽1131 与壳体11内部连通,用于排出电芯12产生的高压气体。
结合图3和图5,其中图3为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的整体结构截面示意图,图5为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的整体结构截面爆炸图。对本实施例中的壳体11底部的结构进行详细阐述:
本实施例中防爆槽1311a的深度介于0.2mm~1mm。此外,本实施例中的防爆槽1131的截面形状为圆形、椭圆形或多边形,安全阀盖板114截面形状与防爆槽1131的截面形状相配合。
进一步的,本实施例中的安全阀盖板114外表面与底板113的底面齐平。优选的,本实施例中的安全阀盖板114为金属板。
此外,本实施例中的防爆槽1131底端开口处可设有用于限定安全阀盖板 114位置的凸缘,且该凸缘外侧表面与底板113底面齐平,且安全阀盖板114 底端表面设有用于避让凸缘的避让槽。
本实施例中,本实施中电池的高与直径的比例小于或等于1,以满足市场上的部分纽扣电池的需求。
本实施例中,壳体11一端开口处设有封口结构111,封口结构111用于限定电池盖帽13的位置;壳体11内壁靠近开口处的部位环绕设置有滚槽112,滚槽112用于支撑电池的盖帽13。电池的盖帽13设置在封口结构111与滚槽 112之间,从而提升了电池结构的稳定性。
图18为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的壳体压封形成封口结构前的局部结构示意图。如下对壳体11压封形成封口结构111前的结构进行详细阐述:
本实施例中,本实施例中的壳体11为钢壳体,该壳体11包括与电池盖帽 13相对的底板113。壳体11压封形成封口结构111前,壳体11的筒状侧壁116 沿轴向依次包括开口部1161、滚槽部1162以及收容部1163,其中收容部1163 一端与底板113连接,收容部1163另一端通过滚槽部1162与开口部1162一端连接。
本实施例中的壳体11将开口部1161一端压封形成封口结构111前,滚槽部1162的厚度大于或等于开口部1161的厚度,且滚槽部1162的厚度大于或等于收容部1163的厚度。本实施例中,筒状侧壁116的滚槽部1162的厚度介于 0.3mm~1.5mm之间。此半成品壳体的结构强度高,防止电池在压封形成封口结构111时,发生壳体断裂等不必要的意外,提升了本实用新型电池结构的稳定性。
请参照图3和图5,其中图3为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的整体结构截面示意图,图5为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的整体结构截面爆炸图。对本实施例中的电芯12结构进行详细阐述:
本实施例中的电芯12通过正极极片、绝缘隔膜以及负极极片依次叠加且绕卷形成的螺旋柱状结构;电芯12与底板113之间设有第一绝缘片123,负极极耳122一端与电芯12的负极极耳连接,负极极耳122另一端贯穿第一绝缘片 123,并沿底板113内侧延伸;本实施例中的负极极耳122与壳体11通过从外向内焊接。本实施例中电芯12一端的负极极耳122与壳体11的底板113通过从外向内挤压焊接。
本实施例中,电芯12与盖帽13之间设有第二绝缘片124,正极极耳121 一端与电芯12的正极电极连接,正极极耳121另一端贯穿第一绝缘片123,并沿连接部1311内侧延伸;本实施例中的第二绝缘片124上设有若干用于电芯 12散热的散热孔。
请参照图3、图4和图5,其中图3为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的整体结构截面示意图,图4为图3的A处结构放大示意图,图5为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的整体结构截面爆炸图。对本实施例中的盖帽进行阐述:
本实施例中的盖帽13包括金属连接件131和绝缘塑胶件132;其中金属连接件131设置在壳体11的开口一端,并与电芯12的正极极耳121连接,用于引出电芯12的正极电极;绝缘塑胶件132用于将金属连接件131与壳体11的内壁绝缘防护。
其中,金属连接件131中心处设有连接部1311,电芯12的正极极耳121 一端与连接部1311连接。
本实施例中,绝缘塑胶件132位环绕设置在金属连接件131周边,且绝缘塑胶件132包裹在金属连接件131周边。绝缘塑胶件132环绕设置在金属连接件131周边,提升盖帽13与壳体11连接的稳定性。
此外,本实施例中金属连接件131与绝缘塑胶件132一体成型,提升了盖帽密封壳体11的强度。
本实施例中的绝缘塑胶件132包括第一端部1321、中间连接部1322以及第二端部1323;其中,第一端部1321设置在绝缘塑胶件132一端,并沿金属连接件131一侧延伸,用于将金属连接件131外侧与壳体11内壁隔离并绝缘;本实施例中绝缘塑胶件132的第一端部1321将金属连接件131远离电芯12一侧与所壳体11一端的封口结构111隔离并绝缘。第二端部1323设置在绝缘塑胶件132另一端,并沿金属连接件131另一侧延伸,用于将金属连接件131另一侧与壳体11内壁隔离并绝缘;本实施例中绝缘塑胶件132的第二端部1323 将金属连接件131内侧与滚槽112隔离并绝缘。中间连接部1322设置在绝缘塑胶件132中部,用于将第一端部1321和第二端部1323连接;且中间连接部1322 环绕设置在金属连接件131周边,用于将金属连接件131周边与壳体11内壁隔离并绝缘。
本实施例中,绝缘塑胶件132的第一端部1321靠近金属连接件131的一侧设有卡位加强筋,卡位加强筋用于对金属连接件131密封固定。本实施例中的卡位加强筋提升了绝缘塑胶件132的压缩程度,卡位加强筋不仅有效防止绝缘塑胶件132在冲压过程中被压断;而且提升了在壳体11一端通过冲压形成封口结构111后盖帽13的密封性,提升了电池整体结构的稳定性。
本实施例中绝缘塑胶件132的第二端部1323靠近金属连接件131的一侧至少设有一个密封筋13231,密封筋13231用于将第二端部1323与金属连接件131 内侧密封连接,提升了盖帽13的密封性以及稳定性。
结合图18、图19和图20,其中图18为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的壳体压封形成封口结构前的局部结构示意图;图19为本实用新型的具有安全阀的电池的第一实施例的壳体未冲压形成封口结构前,绝缘塑胶件的结构示意图;图20为图19的D处结构放大示意图。对本实施例中壳体11 未冲压形成封口结构111前的绝缘塑胶件132结构进行阐述:
壳体11未冲压形成封口结构111前,绝缘塑胶件132的第一端部1321沿中间连接部1322长边延伸;此时第一端部1321的厚度介于0.1mm~1mm之间;第二端部1323的厚度介于0.1mm~1mm之间;且本实施例中变形前的绝缘塑胶件 132的第一端部1321的厚度小于或等于第二端部1322的厚度。
壳体11未冲压形成封口结构前,卡位加强筋13211的宽度介于 0.1mm~0.5mm之间,卡位加强筋13211的厚度介于0.05mm~0.2mm之间;密封筋 13231宽度介于0.1mm~0.5mm之间;密封筋13231的厚度介于0.03mm~0.2mm之间。
在装配电池结构前,对本实施例中绝缘塑胶件132的尺寸进行限定,不仅便于绝缘塑胶件132生产过程中的注塑脱模,提升了生产效率;而且便于后续盖帽13的组装,提升了盖帽13的密封固定效果,以及电池结构的稳定性。
本实施例提供的一种盖帽及使用该盖帽的电池,在电芯12正常工作状态下,泄气通道1314被热敏热熔胶115固定密封。当电池发热,且电芯12表面温度上升到热敏热熔胶115的熔融温度范围内,热敏热熔胶115失去粘结能力,安全阀盖板1312被电芯12内部气体顶开,壳体11内部高压气体得以排放,电芯12内部压力减小,直至恢复到正常状态。本实用新型的壳体通过安全阀盖板 1312与热敏热熔胶115配合泄压,提升了电池的使用安全性,而且此安全阀防爆结构可循环使用,增加电池的使用寿命。
请参照图6、图7、图8和图11,其中图6为本实用新型的具有安全阀的电池的第二实施例的立体图,图7为本实用新型的具有安全阀的电池的第二实施例的仰视图,图8为本实用新型的具有安全阀的电池的第二实施例的整体结构截面示意图,图11为本实用新型的具有安全阀的电池的第二实施例的爆炸图。
如下为本实用新型提供的一种能解决以上技术问题的具有安全阀的电池。
本实用新型提供的具有安全阀的电池包括壳体21、电芯22以及盖帽23;其中壳体21用于安装部件,壳体21为一端开口的中空筒状结构;电芯22设置在壳体21内,并用于提供电能,电芯22包括正极极耳221和负极极耳222,电芯12的正极极耳221与盖帽23连接,电芯22的负极极耳222与壳体21连接;盖帽23设置在壳体21一端的开口处,用于密封该壳体21的开口,并引出电芯22的电极。
本实施例中的壳体21包括与盖帽23相对的底板213,该底板213的外表面有防爆槽2231;本实施例中的防爆槽2231内设有安全阀盖板214,且安全阀盖板214通过热熔材料与金属连接件底板213连接。本实施例中的底板213沿轴向设置有泄气通道2232,泄气通道2232将防爆槽2231与壳体21内部连通,用于排出电芯22产生的高压气体。
本实施例中的热熔材料优选为热敏热熔胶215。
结合图9,对本实施例中的安全阀结构进行阐述:
本实施例中,防爆槽2311为防爆结构的形变空间,该防爆槽的深度介于 0.2mm~1mm;此外,本实施例中的防爆槽2231的截面形状为圆形、椭圆形或多边形,安全阀盖板214截面形状与防爆槽2231的截面形状相配合。
进一步的,本实施例中的安全阀盖板214外表面与底板213底面齐平。优选的本实施例中的安全阀盖板214为金属板。
此外,本实施例中的防爆槽2231底端开口处可设有用于限定安全阀盖板 214位置的凸缘,且该凸缘外侧表面与底板213底面齐平,且安全阀盖板214 底端表面设有用于避让凸缘的避让槽。
请参照图8和图12,其中,图8为本实用新型的具有安全阀的电池的第二实施例的整体结构截面示意图,图12为本实用新型的具有安全阀的电池的第二实施例的整体结构截面爆炸示意图。对本实施例中的电芯22结构进行阐述:
本实施例中的壳体21包括与盖帽23相对的底板213。本实施例中的电芯 21通过正极极片、绝缘隔膜以及负极极片依次叠加且绕卷形成螺旋柱状结构;电芯22与底板213之间设有第一绝缘片223,负极极耳222一端与电芯22的负极电极连接,负极极耳222另一端贯穿第一绝缘片223,并沿底板213内侧延伸;本实施例中的第一绝缘片223与壳体21通过从外向内焊接。
本实施例中,电芯22与盖帽23之间设有第二绝缘片224,正极极耳221 一端与电芯22的正极电极连接,正极极耳221另一端贯穿第一绝缘片223,并沿连接部2311延伸;本实施例中的第二绝缘片224上设有若干用于电芯22散热的散热孔。
请参照图8和图10,其防止盖帽实用新型的具有安全阀的电池的第二实施例的整体结构截面示意图,图10为图8的B处结构放大示意图。对本实施例中的壳体21结构进行阐述:
本实施例中的壳体21一端开口处设有封口结构211,用于限定盖帽23的位置,防止盖帽23与壳体21脱落,提升电池结构稳定性。
本实施例中的壳体21内部设有用于支撑盖帽23的第一支架212,第一支架212包括第一延伸部2121以及第一支撑部2122。第一延伸部2121设置在壳体21内部远离开口处一端,第一延伸部2121长边与壳体21轴向平行;本实施例中第一支架212的第一延伸部2121一侧与壳体21内壁连接,另一侧与电芯 22外壁接触并绝缘。
本实施例中,第一支架212的第一延伸部2121与壳体21通过挤压焊接,提升了第一支架212与壳体21连接的稳定性。第一支撑部2122与第一延伸部 2121靠近壳体21的开口处一端连接,且第一支撑部2122沿壳体21内部延伸,用于支撑盖帽23。本实施例中的第一支架212还通过第一延伸部2121与第一支撑部2122的对电芯22进行限位,从而提升电池结构的紧凑性和稳定性。
结合图10,对本实施例中的盖帽进行阐述:
本实施例中的盖帽23包括金属连接件231和绝缘塑胶件232;其中金属连接件231设置在壳体21的开口一端,并与电芯22的正极极耳221连接,用于引出电芯22的正极电极;绝缘塑胶件232用于将金属连接件231与壳体21的内壁绝缘防护。
其中,金属连接件231内侧中心处设有连接部2311,电芯22的正极极耳 221一端与连接部2311连接
本实施例中,绝缘塑胶件232位环绕设置在金属连接件231周边,且将金属连接件231周边包裹,有效提升盖帽23与壳体21连接的密封性以及稳定性。
此外,本实施例中金属连接件231与绝缘塑胶件232可以为一体成型结构,一体成型结构的盖帽强度高,密封性更佳。
本实施例中的绝缘塑胶件232包括第一端部2321、第二端部2323以及中间连接部2322。其中第一端部2321设置在绝缘塑胶件232一端,并沿金属连接件231一侧延伸,用于将金属连接件231外侧与壳体21内壁隔离并绝缘;本实施例中绝缘塑胶件232的第一端部2321将金属连接件231远离电芯22一侧与封口结构211隔离绝缘。第二端部2323设置在绝缘塑胶件232另一端,并沿金属连接件231另一侧延伸,用于将金属连接件231外侧与壳体21内壁隔离并绝缘;本实施例中绝缘塑胶件232的第二端部2323将金属连接件231另一侧与第一支撑部2122隔离绝缘。中间连接部2322设置在绝缘塑胶件232中部,用于将第一端部2321和第二端部2323连接;且中间连接部2322环绕设置在金属连接件231周边,用于将金属连接件231周边与壳体21内壁隔离绝缘。
本实施例中,绝缘塑胶件232的第一端部2321靠近金属连接件231一侧设有卡位加强筋,卡位加强筋用于对金属连接件231密封固定。电池装配过程中,卡位加强筋通过封口结构211挤压金属连接件231,使第一端部2321与金属连接件231一侧密封固定。卡位加强筋提升了绝缘塑胶件232的压缩程度,卡位加强筋不仅有效防止绝缘塑胶件232在冲压过程中被压断;而且提升了在壳体 21一端通过冲压形成封口结构211后盖帽23的密封性,提升了电池整体结构的稳定性。
本实施例中绝缘塑胶件232的第二端部2323靠近金属连接件231一侧至少设有一个密封筋23231,密封筋23231用于将第二端部2323与金属连接件231 内侧密封连接,从而使得绝缘塑胶件2321的第二端部2323与金属连接件231 内侧密封固定。在壳体21一端通过冲压形成封口结构211时,密封筋23231 有效防止绝缘塑胶件232在冲压过程中压断;且密封筋23231提升了本实用新型盖帽23的密封性,提升电池封口处结构的密封性以及稳定性。
本实施例在第一实施例的基础上,通过在壳体21内置用于支撑盖帽23的第一支架212,取消了圆柱电池制作过程中滚槽工艺,简化组装工艺,提高生产综合效率,减少成本。此结构不仅避免了由于滚槽导致的电池漏液、以及滚槽内壁挤压卷芯导致短路等问题;而且使得钢壳体可以采用厚度小于或等于 0.15mm薄板材,适用性强,便于生产。
请参照图13、图14和图15,其中图13为本实用新型的具有安全阀的电池的第三实施例的立体图,图14为本实用新型的具有安全阀的电池的第三实施例的俯视图,图15为本实用新型的具有安全阀的电池的第三实施例的整体结构截面示意图。
如下为本实用新型提供的一种能解决以上技术问题的具有安全阀的电池。本实用新型提供的具有安全阀的电池包括壳体31、电芯32以及盖帽33;其中壳体31用于安装部件,壳体31为一端开口的中空筒装结构;电芯32设置在壳体31内,并用于提供电能,电芯32包括正极极耳321和负极极耳322,电芯 32的正极极耳321与盖帽33连接,电芯22的负极极耳322与壳体31连接;盖帽33设置在壳体31一端的开口处,用于密封该壳体31的开口。
本实施例中的壳体31包括与盖帽33相对的底板313,该底板313的外表面有防爆槽3331;本实施例中的防爆槽3331内设有安全阀盖板315,且安全阀盖板315通过热熔材料与金属连接件底板313连接。本实施例中的底板313沿轴向设置有泄气通道3332,泄气通道3332将防爆槽3331与壳体31内部连通,用于排出电芯32产生的高压气体。
本实施例中热熔材料优选为热敏热熔胶312。
结合图14和图15,其中,图14为本实用新型的具有安全阀的电池的第三实施例的俯视图,图15为本实用新型的具有安全阀的电池的第三实施例的整体结构截面示意图。对本实施例中的安全阀结构进行阐述:
本实施例中,防爆槽3311a为防爆结构的形变空间,该防爆槽的深度介于 0.2mm~1mm;此外,本实施例中的防爆槽3331的截面形状为圆形、椭圆形或多边形,安全阀盖板315截面形状与防爆槽3331的截面形状相配合。
进一步的,本实施例中的安全阀盖板315外表面与底板313底面所在平面齐平。优选的本实施例中的安全阀盖板315为金属板。
此外,本实施例中的防爆槽3331底端开口处可设有用于限定安全阀盖板 315位置的凸缘,且该凸缘外侧表面与底板313底面所在平面齐平,且安全阀盖板315底端表面设有用于避让凸缘的避让槽。
请参照图15和17,图15为本实用新型的具有安全阀的电池的第三实施例的整体结构截面示意图,图17为本实用新型的具有安全阀的电池的第三实施例的整体结构截面爆炸示意图。对本实施例中的电芯32结构进行阐述:
本实施例中的壳体31包括与盖帽33相对的底板313。本实施例中的电芯 12通过正极极片、绝缘隔膜以及负极极片依次叠加且绕卷形成的螺旋柱状结构;电芯32与底板313之间设有第一绝缘片323,负极极耳322一端与电芯32 的负极电极连接,负极极耳322另一端贯穿第一绝缘片323,并沿底板313所在平面延伸;本实施例中的负极极耳322与壳体31的底板313通过从外向挤压内焊接。
本实施例中,电芯32与盖帽33之间设有第二绝缘片324,正极极耳321 一端与电芯32的正极电极连接,正极极耳321另一端贯穿第一绝缘片323,并沿连接部3311延伸;本实施例中的第二绝缘片324上设有若干用于电芯32散热的散热孔。
请参照图17,图17为本实用新型的具有安全阀的电池的第三实施例的整体结构截面爆炸示意图。对本实施例中的壳体31结构进行阐述:
本实施例中的壳体31一端开口处设有封口结构311,封口结构311用于限定盖帽33的位置,防止定盖帽33与壳体31脱落,提升电池结构稳定性。
本实施例中的壳体31内部设有用于支撑盖帽33的第二支架314,第二支架314包括第二延伸部3141以及第二支撑部3142。第二延伸部3141设置在壳体31内部远离开口处一端,第二延伸部3141长边与壳体31轴向平行,且第二延伸部3141一侧与壳体31内壁连接,第二延伸部3141另一侧与电芯32外壁接触并绝缘。第二支撑部3142与第二延伸部3141远离壳体31的开口处一端连接,且第二支撑部3142沿壳体31内部延伸,用于支撑盖帽33。
请参照图16,图16为图11的C处结构放大示意图。对本实施例中的盖帽进行阐述:本实施例中的盖帽33包括金属连接件331和绝缘塑胶件332;其中金属连接件331设置在壳体31的开口一端,并与电芯32的正极极耳321连接,用于引出电芯32的正极电极;绝缘塑胶件332用于将金属连接件331与壳体 31的内壁绝缘防护。其中,金属连接件331中心处设有连接部3311,电芯32 的正极极耳321一端与连接部3311连接
本实施例中,绝缘塑胶件332位环绕设置在金属连接件331周边,且绝缘塑胶件332包裹在金属连接件331周边。绝缘塑胶件332环绕设置在金属连接件331周边,提升盖帽与壳体31连接的稳定性。
此外,本实施例中金属连接件331与绝缘塑胶件332可以为一体成型,一体成型结构的盖帽强度高,密封效果更好。
结合图16,对本实施例中的绝缘塑胶件332结构进行阐述:
本实施例中的绝缘塑胶件332包括第一端部3321、第二端部3323以及中间连接部3322。其中第一端部3321设置在绝缘塑胶件332一端,并沿金属连接件331一侧延伸,用于将金属连接件331外侧与壳体31内壁隔离并绝缘;本实施例中绝缘塑胶件332的第一端部3321将金属连接件331远离电芯32一侧与封口结构311隔离绝缘。第二端部3323设置在绝缘塑胶件332另一端,并沿金属连接件331另一侧延伸,用于将金属连接件331内侧与壳体31内壁隔离并绝缘;本实施例中绝缘塑胶件332的第二端部3323将金属连接件331内侧与第二支撑部3142隔离绝缘。中间连接部3322设置在绝缘塑胶件332中部,用于将第一端部3321和第二端部3323连接;且中间连接部3322环绕设置在金属连接件331周边,用于将金属连接件331周边与壳体31内壁隔离绝缘。
本实施例中,绝缘塑胶件332的第一端部3321靠近金属连接件331一侧设有卡位加强筋,卡位加强筋用于对金属连接件331密封固定。本实施例中的卡位加强筋与金属连接件331外侧接触,且在电池装配过程中,卡位加强筋通过封口结构311挤压金属连接件331。绝缘塑胶件332提升了绝缘塑胶件332的压缩程度,有效防止绝缘塑胶件332在冲压过程中被压断。
本实施例中绝缘塑胶件332的第二端部3323靠近金属连接件331的一侧至少设有一个密封筋33231,密封筋33231用于将第二端部3323与金属连接件331 内侧密封连接,提升了盖帽33的密封性。
第二实施例在第一实施例的基础上,通过在壳体31内置用于支撑盖帽33 的第二支架314,取消了圆柱电池制作过程中滚槽工艺,简化组装工艺,提高生产综合效率,减少成本。此结构不仅避免了由于滚槽导致的电池漏液、以及滚槽内壁挤压卷芯导致短路等问题;而且避免了滚槽对钢壳体侧壁厚度的要求,钢壳体可以采用厚度小于或等于0.15mm薄板材。
第三实施例相较于第二实施例的区别在于,壳体31内置用于支撑盖帽33 的第二支架314,第二支架314的第二支撑部3142将盖帽33进行支撑,第二延伸部3141设置在壳体31内部靠近开口处一端,且第二延伸部3141一侧与壳体31连接,第二延伸部3141另一侧与绝缘塑胶件332外圈接触并绝缘。第二支架314结构设计精巧,占用壳体31内部空间小,壳体31可以容纳更大的卷芯,从而增加电池容量。
结合图6、图7、图8和图11,以第二实施例为优选实施例,对本实用新型的电池的防爆原理进行阐述:
在使用电池时,电芯22正常工作状态下,该泄气通道2132被安全阀盖板214通过热熔材料固定密封,热敏材料优选为热敏热熔胶215。当电池发热,且电芯22表面温度上升到热敏热熔胶215的熔融温度范围内,热敏热熔胶215 失去粘结能力,安全阀盖板214被壳体21内部的高压气体顶开,壳体21内部高压气体得以排放,电芯22内部压力减小,直至回复到正常状态。从而避免了电池着火,爆炸等不安全事故,提升了电池的使用安全性。
综上所述,虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本实用新型,本领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种具有安全阀的电池,其特征在于,包括:
壳体,用于安装部件,所述壳体为一端开口的中空筒状结构;
盖帽,设置在所述壳体一端开口处,用于密封所述壳体的开口;以及,
电芯,设置在壳体内,用于提供电能,所述电芯包括正极极耳以及负极极耳,所述电芯的正极极耳与所述电池盖帽连接,所述电芯的负极极耳与所述壳体连接;
其中,所述壳体包括与所述盖帽相对的底板,所述底板外表面设有防爆槽,所述防爆槽内设有安全阀盖板,且所述安全阀盖板通过热熔材料与所述底板连接,
所述底板上设置有泄气通道,所述泄气通道将所述防爆槽与所述壳体内部连通,用于排出所述电芯产生的高压气体。
2.根据权利要求1所述的具有安全阀的电池,其特征在于,所述防爆槽的截面形状为圆形、椭圆形或多边形,所述安全阀盖板的截面形状与所述防爆槽的截面形状相配合。
3.根据权利要求1所述的具有安全阀的电池,其特征在于,所述安全阀盖板外表面与所述底板的底面齐平。
4.根据权利要求1所述的具有安全阀的电池,其特征在于,所述电芯与所述底板之间设有第一绝缘片,
所述负极极耳一端与所述电芯的负极极片连接,所述负极极耳另一端贯穿所述第一绝缘片,并沿所述底板内侧延伸,
所述负极极耳与所述壳体通过从外向内焊接。
5.根据权利要求1所述的具有安全阀的电池,其特征在于,所述盖帽包括:
金属连接件,设置在所述壳体的开口一端,并与所述电芯的正极极耳连接,用于引出所述电芯的正极电极;以及,
绝缘塑胶件,用于将所述金属连接件与所述壳体的内壁绝缘防护;
其中,所述金属连接件中心处设有连接部,所述电芯的正极极耳一端与所述连接部连接。
6.根据权利要求5所述的具有安全阀的电池,其特征在于,所述绝缘塑胶件位环绕设置在所述金属连接件周边,且所述绝缘塑胶件包裹在所述金属连接件周边。
7.根据权利要求5所述的具有安全阀的电池,其特征在于,所述绝缘塑胶件包括:
第一端部,设置在所述绝缘塑胶件一端,并沿所述金属连接件一侧延伸,用于将所述金属连接件外侧与壳体内壁隔离并绝缘;
第二端部,设置在所述绝缘塑胶件另一端,并沿所述金属连接件另一侧表面延伸,用于将所述金属连接件内侧与壳体内壁隔离并绝缘,以及
中间连接部,设置在所述绝缘塑胶件中部,用于将所述第一端部和第二端部连接,且所述中间连接部环绕设置在所述金属连接件周边,用于将所述金属连接件周边与壳体内壁隔离并绝缘。
8.根据权利要求7所述的具有安全阀的电池,其特征在于,所述第一端部靠近所述金属连接件一侧设有卡位加强筋,所述卡位加强筋与所述金属连接件外侧接触,且所述卡位加强筋用于挤压所述金属连接件,以将所述第一端部与所述金属连接件密封固定。
9.根据权利要求7所述的具有安全阀的电池,其特征在于,所述第二端部靠近所述金属连接件的一侧设有至少一个密封筋,所述密封筋与所述金属连接件内侧连接,所述密封筋用于将所述第一端部与所述金属连接件内侧密封固定。
10.根据权利要求1所述的具有安全阀的电池,其特征在于,所述电池的高与所述电池的直径的比例小于或等于1。
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CN202020785486.5U CN212434783U (zh) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | 具有安全阀的电池 |
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CN (1) | CN212434783U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023120499A1 (ja) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | パナソニックエナジー株式会社 | 円筒形電池 |
-
2020
- 2020-05-12 CN CN202020785486.5U patent/CN212434783U/zh active Active
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