CN214013032U

CN214013032U - 一种电池盖帽结构及电池释压安全结构

Info

Publication number: CN214013032U
Application number: CN202022205909.4U
Authority: CN
Inventors: 刘礼刚
Original assignee: Guangzhou Kentli Electronics Technology Co ltd
Current assignee: Guangzhou Kentli Electronics Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2021-08-20
Anticipated expiration: 2030-09-30

Abstract

一种电池盖帽结构及电池释压安全结构，电路板上具有电压变换功能，且其底部或外围设置与钢壳顶部密封连接的金属环，以及电路板上方固定安装的正极组件；在电路板内侧覆盖塑胶块，阀孔同时贯通在电路板和塑胶块，在阀孔内则安装有在钢壳内部压力正常时密封、内部压力超高时开放的防爆阀。采用此电池盖帽结构，其电池钢壳内部可以不需要额外设置铝塑膜软包将电芯和电解液包裹，其不存在占用空间的软包，也不存在软包与钢壳之间的装配间隙，充分的利用了钢壳内部空间，提高了电池性能；同时其在阀孔内还安装防爆阀，有效地防止了锂电池发生爆炸，保障电池的安全性能。

Description

一种电池盖帽结构及电池释压安全结构

技术领域

本实用新型涉及电池部件，特别是一种具有电压变换及电源管理功能的电池端部的盖帽结构及电池释压安全结构。

背景技术

干电池一般为圆柱形电池，大量应用于各种用电设备中，其购买、携带和更换方便，但性能较差。为了改善此种情况，一种降压型锂被研发出来以替代干电池，其在保留了圆柱形电池的外形结构的基础上，采用了锂离子电芯，在电池端内部设置具有电压变换功能的盖帽组件，该种圆柱形电池具有优良的性能。此种电池结构包括：外部的钢壳、置于钢壳内部由铝塑膜密封的软包锂离子电芯，以及电芯顶部的与软包锂离子卷芯的正负极连接的具有降压电路的盖帽组件。其钢壳内安装铝塑膜密封的软包电芯，受软包密封结构的影响，其软包存在封边，置于钢壳内时，封边需要占用空间；且由于材质问题，为了避免软包破裂而泄露，软包还不能大力按压，这都导致软包电芯与钢壳之间存在间隙，其空间利用受限，对电池容量产生影响。此外，密封的铝塑膜本身的厚度还要占用一定的内壳空间，这更进一步的影响了电池的容量。

如果不使用软包，直接将锂电池卷芯置于钢壳内，电解液直接填充在钢壳内，将能够更充分的利用钢壳空间，进一步提升电池的性能。然而，这对电池盖帽结构提出了高要求，其既需要能够密封钢壳内腔，又要能够对钢壳内腔进行抽空，还要能够在内部高压时具有防爆功能。

实用新型内容

本实用新型的旨在给出一种既能密封钢壳内腔，又能方便钢壳内腔抽空，还具有防爆功能的电池盖帽结构及电池释压安全结构，以使钢壳内腔空间可更充分的利用，从而进一步提高锂电池的容量。

本实用新型所述的电池盖帽结构，包括具有电压变换功能的电路板，电路板底部或外围设置与钢壳顶部密封连接的金属环，以及电路板上方固定安装的正极组件；在电路板内侧覆盖塑胶块，阀孔同时贯通在电路板和塑胶块，在阀孔内则安装有在钢壳内部压力正常时密封、内部压力超高时开放的防爆阀。

本实用新型所述的电池盖帽结构，其安装在电池的钢壳的顶端，通过金属圈与外围的钢壳密封，将置于钢壳内卷芯与外界隔开。中部阀孔连通钢壳内外空间，可通过阀孔对电池钢壳内腔体进行抽真空及抽空后的电解液注入。采用此电池盖帽结构，其电池钢壳内部可以不需要额外设置铝塑膜软包将电芯和电解液包裹，其不存在占用空间的软包，也不存在软包与钢壳之间的装配间隙，充分的利用了钢壳内部空间，提高了电池性能。同时其在阀孔内还安装防爆阀，在正常使用情况下，防爆阀可以稳定地固定于阀孔内将腔体密封，而一旦锂电池内部发生异常、卷芯产生高热而造成电解液气化时，外壳体的内部将会充斥大量气体而导致气压增加，防爆阀又能开放阀孔使钢壳内外连通，壳内的过量气体可沿阀孔排出以进行泄压，从而使壳体内部的气压下降，进而有效地防止了锂电池发生爆炸，保障电池的安全性能。

本实用新型所述的电池释压安全结构，包括安装在钢壳顶部的电路板，以及设置于电路板上方的正极组件，电路板外围与钢壳密封连接且中部设置有贯通的阀孔，阀孔内安装有在钢壳内部压力正常时密封、内部压力超高时开放的防爆阀；所述正极组件为帽状，且底部边缘固定在电路板上并与电路板的正极输出端连接；其顶部与电路板阀孔相对，并于侧壁处设置有通气孔。

本实用新型所述的电池释压安全结构，可以安装于电池上，使电池在正常使用时，防爆阀可以稳定地固定于阀孔内将腔体密封，而一旦电池内部发生异常、卷芯产生高热而造成电解液气化时，外壳体的内部将会充斥大量气体而导致气压增加，防爆阀又能开放阀孔使钢壳内外连通，壳内的过量气体可沿阀孔排出以进行泄压，从而使壳体内部的气压下降，进而有效地防止了锂电池发生爆炸，保障电池的安全性能。

附图说明

图1是锂离子电池的内部结构示意图。

图2是锂离子电池的外形结构示意图。

图3是锂离子电池的局部结构示意图。

图4是电池盖帽结构的结构示意图。

图5是电池盖帽结构的爆炸结构示意图。

图6是电路板的加工示意图。

具体实施方式

如图1，锂电池包括钢壳1，钢壳内安装的锂电池的卷芯2；所述的锂电池盖帽结构3盖在钢壳顶部，包括：具有电压变换功能的电路板31，电路板底部或外围设置与钢壳顶部密封连接的金属环32，以及电路板上方固定安装的正极组件33；在电路板内侧覆盖塑胶块34，阀孔35同时贯通在电路板和塑胶块34，在阀孔内则安装有在钢壳内部压力正常时密封、内部压力超高时开放的防爆阀36。

所述防爆阀36，如图2，包括管状的防爆金属管361，嵌入安装在盖帽组件的阀孔35上，外侧与阀孔密封连接，防爆金属管361的管孔内安装有防爆珠362，防爆珠与管孔过盈配合将管孔内外密封。在电池内部异常气压增高到一定程度时，防暴珠能够从防爆金属管中喷出，使电池内部泻放，从而避免爆炸的发生。

电路板31的上下两侧可能同时设置电路元件，如图3，可同时在电路板的上下两侧的电路元件均填充塑胶形成塑胶块34密封包裹，以更好的保护电路元件。在电路板上可设置过塑孔38，电路板注塑时，塑胶可通过过塑孔38从一侧流到另一侧，从而可在一侧同时将电路板上下两侧进行注塑灌封，以简化工艺，降低加工成本、提高生产效率。

所述金属环32外径可略小于电路板31的外径，通过贴片工艺固定在电路板下侧。此结构，多个电路板在同一PCB板上同步贴片加工时，在对电路板上下进行在注塑灌封后，可方便的从PCB板的上侧直接将各电路板冲下，加工更为方便。如图4。

所述正极组件可为帽状，其底部边缘固定在电路板上与电路板的正极输出端连接；其顶部与电路板阀孔相对，在其侧壁则设置通气孔。

所述正极组件33，图3，也可包括作为电池正极的正极帽331和正极帽底部的透光罩332，所述透光罩332呈圆帽形，其底部边缘固定在电路板上与电路板的正极输出端连接，其中部有拱起的平台333，平台的中间设置与电路板阀孔35相对的通孔334；正极帽331则固连在透光罩332的平台上，将阀孔遮挡，并且在其侧壁上设置通气孔335。电路板在透光罩332内的部分可安装用于指示电池工作状态的指示灯，透光罩在连接平台与底部边缘的拱起部分设置供指示灯光透射出的透光窗336。通过此结构，电池可直观的指示其工作状态，以便使用者直观的了解电池的状态。

一种电池释压安全结构，包括安装在钢壳顶部的电路板31，以及设置于电路板上方的正极组件33，电路板外围与钢壳密封连接且中部设置有贯通的阀孔35，阀孔内安装有在钢壳内部压力正常时密封、内部压力超高时开放的防爆阀36；所述正极组件为帽状，且底部边缘固定在电路板上并与电路板的正极输出端连接；其顶部与电路板阀孔相对，并于侧壁处设置有通气孔。

Claims

1.一种电池盖帽结构，包括具有电压变换功能的电路板（31），其特征在于：电路板底部或外围设置与钢壳顶部密封连接的金属环（32），以及电路板上方固定安装的正极组件（33）；在电路板内侧覆盖塑胶块（34），阀孔（35）同时贯通在电路板和塑胶块（34），在阀孔内则安装有在钢壳内部压力正常时密封、内部压力超高时开放的防爆阀（36）。

2.根据权利要求1所述电池盖帽结构，其特征在于：所述防爆阀（36），包括管状的防爆金属管（361），嵌入安装在盖帽组件的阀孔（35）上，外侧与阀孔密封连接，防爆金属管（361）的管孔内安装有防爆珠（362），防爆珠与管孔过盈配合将管孔内外密封。

3.根据权利要求1或2所述的电池盖帽结构，其特征在于：电路板（31）的上侧也填充塑胶形成塑胶块（34）将电路元件密封包裹，阀孔（35）同时贯通电路板和其上下两侧的塑胶块（34）。

4.根据权利要求3所述的电池盖帽结构，其特征在于：在电路板上设置过塑孔（38）。

5.根据权利要求1所述的电池盖帽结构，其特征在于：所述金属环（32）外径略小于电路板（31）的外径，通过贴片工艺固定在电路板下侧。

6.根据权利要求1或2所述的电池盖帽结构，其特征在于：所述正极组件（33）为帽状，其底部边缘固定在电路板上与电路板的正极输出端连接；其顶部与电路板阀孔相对，在其侧壁则设置通气孔。

7.根据权利要求1或2所述的电池盖帽结构，其特征在于：所述正极组件（33）包括作为电池正极的正极帽（331）和正极帽底部的透光罩（332），所述透光罩（332）呈圆帽形，其底部边缘固定在电路板上与电路板的正极输出端连接，其中部有拱起的平台（333），平台的中间设置与电路板阀孔相对的通孔（334）；正极帽（331）则固连在透光罩（332）的平台上，将阀孔遮挡，并且在其侧壁上设置通气孔（335）；电路板在透光罩（332）内的部分可安装用于指示电池工作状态的指示灯，透光罩在连接平台与底部边缘的拱起部分设置供指示灯光透射出的透光窗（336）。

8.一种电池释压安全结构，其特征在于：包括安装在钢壳顶部的电路板（31），以及设置于电路板上方的正极组件（33），电路板外围与钢壳密封连接且中部设置有贯通的阀孔（35），阀孔内安装有在钢壳内部压力正常时密封、内部压力超高时开放的防爆阀（36）；所述正极组件为帽状，且底部边缘固定在电路板上并与电路板的正极输出端连接；其顶部与电路板阀孔相对，并于侧壁处设置有通气孔。