CN216389545U - 一种电池盖帽结构及锂电池结构 - Google Patents

Abstract

一种电池盖帽结构及锂电池结构，钢壳的端部与环状的金属环焊接固定，金属环可以作为负极连接件使电路板负极端与钢壳电连接；同时，金属环的内侧端向防爆阀延伸，而该金属环内侧端与防爆阀之间的空隙则通过密封圈的内侧端进行填充，该密封圈同样为环状，其外侧端设置于金属环与钢壳之间，使得钢壳内壁与金属环之间、金属环与防爆阀之间均形成密封；在此情况下，通过塑料填充而形成的胶块将被阻挡于金属环、密封圈和防爆阀朝向电路板的一侧，由此隔绝了胶块与电池内部的电解液，由此有效地隔绝胶块与电解液，从而防止胶块与电解液相互之间产生化学反应，也避免了因此而导致的锂电池工作稳定性和安全性问题。

Description

一种电池盖帽结构及锂电池结构

技术领域

本实用新型涉及电池，特别是涉及一种电池盖帽的结构以及采用该种电池盖帽的锂电池结构。

背景技术

在现代化的发展之中，电池被越来越广泛地应用于各类用电器具，人们对电池的性能要求也越来越高。为了提高电池的性能和安全性，中国专利公开号为CN112201839A的实用新型专利申请公开了一种锂电池结构，如图1所示，其在电池的盖帽组件101上设置有电路板102、金属环103、防爆阀104，并在金属环内侧与防爆阀之间填充塑胶以形成胶块105，通过该胶块包裹电路元件。该锂电池结构可以利用贯通孔向钢壳内的卷芯进行抽真空和注电解液，从而更充分地利用电池空间和提高电池容量。但另一方面，胶块虽然能够保护电路元件并提高各零部件的安装稳定性和连接强度，但其底部直接与电池的卷芯106相对，使得其会与电池内部的电解液接触，而两者长时间的接触下很可能会产生化学反应，导致胶块被腐蚀、电解液变质，从而破坏锂电池的安全性和稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可避免胶块与电池内部电解液接触的电池盖帽结构，以及采用该种电池盖帽的锂电池结构，以提高锂电池的工作稳定性和安全性。

本实用新型所述的电池盖帽结构，包括环形且中空的金属环，金属环内设有具备电源管理功能的电路板，电路板的外侧连接有用于导电的电极端子、内侧处设置有防爆阀；所述金属环的外侧端包覆于电路板的外侧边缘并与电路板电路电连通，金属环的中部从外侧端位于电路板内侧处延伸而出，金属环的内侧端从金属环中部向防爆阀延伸并与防爆阀间留有间隙；另有套于金属环中部和内侧端处的密封圈，且密封圈的内侧端设置于金属环与防爆阀之间的间隙处，电路板内侧与金属环、密封圈、防爆阀之间灌有胶块。

所述的电池盖帽结构可以设置于电池的正极端，电极端子是作为电池正极连接端的正极帽；除此之外，电池盖帽结构也可以设置于电池的负极端，电极端子是电池底部的负极连接片。

本实用新型所述的锂电池结构，包括钢壳及设置于钢壳内的卷芯，钢壳的开口端连接有环形且中空的金属环，金属环内设有具备电源管理功能的电路板，电路板的外侧连接有用于导电的电极端子、内侧处设置有防爆阀；所述金属环的外侧端包覆于电路板的外侧边缘并与电路板电路电连通，金属环的中部向卷芯一侧延伸并与钢壳内壁之间留有间隙，金属环的内侧端从金属环中部向防爆阀延伸并相互间隔一定距离，金属环朝向卷芯的一侧设有密封圈，密封圈的一端设置于钢壳内壁与金属环中部的间隙内且另一端设置于金属环内侧端与防爆阀之间，电路板、金属环、密封圈、防爆阀围成的空间处设置有覆盖电路板内侧及其上电路元件的胶块。

本实用新型所述的电池盖帽结构及锂电池结构，假设将电池盖帽结构安装于电池的正极端，钢壳的端部与环状的金属环焊接固定，金属环可以作为负极连接件使电路板负极端与钢壳电连接，钢壳即可作为电池的负极端连接于用电设备上；同时，金属环的内侧端向防爆阀延伸，而该金属环内侧端与防爆阀之间的空隙则通过密封圈的内侧端进行填充，该密封圈同样为环状，其外侧端设置于金属环与钢壳之间，使得钢壳内壁与金属环之间、金属环与防爆阀之间均形成密封；在此情况下，通过塑料填充而形成的胶块将被阻挡于金属环、密封圈和防爆阀朝向电路板的一侧，由此隔绝了胶块与电池内部的电解液，由此有效地隔绝胶块与电解液，从而防止胶块与电解液相互之间产生化学反应，也避免了因此而导致的锂电池工作稳定性和安全性问题；另外，金属环的设置还可以作为散热连接件，快速地将电路板、电子元件等零件产生的热量导向钢壳，从而提高散热效率。同样地，若将电池盖帽结构安装于电池的负极端，金属环将作为正极连接件与钢壳、正极帽连接，电极端子则作为电池的负极端使用，且该种电池同样可以有效隔绝胶块与电解液，从而防止胶块与电解液相互之间产生化学反应，且作为电极负极端的盖帽结构可以降低正极电路所带来的高电阻问题，提高电池的制造方便性，降低制造成本和电能能耗。

附图说明

图1是现有锂电池结构的结构示意图。

图2、3是本实用新型所述电池盖帽结构及锂电池结构的结构示意图。

图4是电池盖帽结构及锂电池结构实施例二的结构示意图。

图5是电池盖帽结构及锂电池结构实施例三的结构示意图。

图6是电池盖帽结构及锂电池结构实施例四的结构示意图。

图7是电池盖帽结构及锂电池结构实施例五的结构示意图。

图8是电池盖帽结构及锂电池结构实施例六的结构示意图。

图9是电池盖帽结构及锂电池结构实施例七的结构示意图。

具体实施方式

实施例一，如图2、3所示。电池盖帽结构10设置于锂电池20的正极端，作为电池正极使用。

一种电池盖帽结构，包括环形且中空的金属环1，金属环内设有具备电源管理功能的电路板2，电路板的外侧连接有用于导电的电极端子3、内侧处设置有防爆阀；所述金属环的外侧端包覆于电路板的外侧边缘并与电路板电路的负极端电连通，金属环的中部从外侧端位于电路板内侧处延伸而出，金属环的内侧端从金属环中部向防爆阀延伸并与防爆阀间留有间隙；另有套于金属环中部和内侧端处的密封圈5，且密封圈的内侧端设置于金属环与防爆阀之间的间隙处，电路板内侧与金属环、密封圈、防爆阀之间灌有胶块6。

钢壳的端部与环状的金属环焊接固定，金属环可以作为负极连接件使电路板负极端与钢壳电连接，钢壳即可作为电池的负极端连接于用电设备上；同时，金属环的内侧端向防爆阀延伸，而该金属环内侧端与防爆阀之间的空隙则通过密封圈的内侧端进行填充，该密封圈同样为环状，其外侧端设置于金属环与钢壳之间，使得钢壳内壁与金属环之间、金属环与防爆阀之间均形成密封；在此情况下，通过塑料填充而形成的胶块将被阻挡于金属环、密封圈和防爆阀朝向电路板的一侧，由此隔绝了胶块与电池内部的电解液，由此有效地隔绝胶块与电解液，从而防止胶块与电解液相互之间产生化学反应，也避免了因此而导致的锂电池工作稳定性和安全性问题；另外，金属环的设置还可以作为散热连接件，快速地将电路板、电子元件等零件产生的热量导向钢壳，从而提高散热效率。

所述的电池盖帽结构，金属环1的外侧设有向内凹陷的环形槽，用以与电池的钢壳相定位和连接；金属环1中部背向电路板2的一端向外延伸有夹紧块11，密封圈5外侧端的形状与金属环中部和夹紧块的形状相匹配，由此通过夹紧块和钢壳相互作用而夹紧密封圈的外侧端，提高零部件之间的连接强度；另外，防爆阀的底部向金属环1内侧端的末端延伸而出，且金属环内侧端、防爆阀底部延伸端和密封圈5的内侧端，三者朝向电路板2的一侧面均位于同一径向平面，这既有利于它们与胶块之间进行密封，又可以提高各零部件的连接强度。

所述的电池盖帽结构，电路板2上设置有连通内外两侧的过胶孔，胶块6从外侧穿过电路板并延伸至电路板内侧以覆盖电路板上的电路元件，这可以使注胶时能够从电路板的外侧流入内侧并最终形成所需形状的胶块，由此保证生产质量并简化工艺，同时降低加工成本和提高生产效率。另外，正极帽与电路板2相邻的边缘处沿电池的径向向外延伸，胶块6的外侧端覆盖于正极帽向外延伸的边缘处；在将电池盖帽结构安装至钢壳内之后，注入塑胶以形成胶块，胶块不仅能够保护电路板上的电路元件和使内部形成密封，还可以覆盖正极帽的边缘以提高其固定强度，保证电池的工作稳定性。

所述的电池盖帽结构，电极端子3是正极帽，该正极帽一体成型，且其上开有若干个连通内外两侧的通气孔31，使得释压时喷出的气体从通气孔处喷出。

现有的锂电池结构中，防爆金属管的管孔为直径一致的光滑直管，当电池异常而使防爆珠从防爆金属管喷出时，防爆珠很容易冲破正极帽而喷出电池外，从而危害用电器具和使用人员的安全。为此，本实用新型所述的电池盖帽结构，防爆阀包括防爆金属管41和设置于防爆金属管的管孔42内的防爆珠43；所述管孔包括以台阶状设置的大管孔和小管孔，防爆珠设于小管孔内且密封相抵，大管孔设于与电路板2相邻的一端，电路板上相对大管孔处设有透气孔21，且透气孔的直径小于防爆珠。所述透气孔21为椭圆形孔，其短直径的尺寸小于防爆珠43的直径，且长直径的尺寸大于防爆珠的直径。由此使得电路板的外侧可以经透气孔、管孔通向电池内部；在正常使用情况下，防爆珠固定于直径较小的小管孔一端，对小管孔形成密封；若锂电池内部发生异常或产生高热而造成电解液气化时，锂电池内部将会充斥大量气体而导致气压增加，增加气压将会对防爆珠形成推动力，当该推动力达到设定值后，防爆珠被推离小管孔而进入大管孔，并通过电路板的阻挡而留在大管孔内，而多余的气体将通过大管孔和电路板透气孔排出以形成泄压，从而使电池内部的气压下降，由此防止锂电池因内部气压过大而爆；透气孔为椭圆形，其一方面可以防止防爆珠喷出，一方面又可以供气体排出，避免防爆珠堵塞透气孔炸。故而，通过该结构可以使防爆珠从小管孔喷出后停留于大管孔内，避免其喷出至电池之外而危害使用者。

一种锂电池结构，包括钢壳7及设置于钢壳内的卷芯8，钢壳的开口端连接有环形且中空的金属环1，金属环内设有具备电源管理功能的电路板2，电路板的外侧连接有用于导电的电极端子3、内侧处设置有防爆阀；所述金属环的外侧端包覆于电路板的外侧边缘并与电路板电路电连通，金属环的中部向卷芯一侧延伸并与钢壳内壁之间留有间隙，金属环的内侧端从金属环中部向防爆阀延伸并相互间隔一定距离，金属环朝向卷芯的一侧设有密封圈5，密封圈的一端设置于钢壳内壁与金属环中部的间隙内且另一端设置于金属环内侧端与防爆阀之间，电路板、金属环、密封圈、防爆阀围成的空间处设置有覆盖电路板内侧及其上电路元件的胶块6。

所述的锂电池结构，金属环1的外侧设有向内凹陷的环形槽，钢壳7的开口端设置于环形槽上，由此准确定位金属环与钢壳，然后再通过焊接将两者相互固定。

所述的锂电池结构，钢壳的端部与环状的金属环焊接固定，金属环可以作为负极连接件使电路板负极端与钢壳电连接，钢壳即可作为电池的负极端连接于用电设备上；同时，金属环的内侧端向防爆阀延伸，而该金属环内侧端与防爆阀之间的空隙则通过密封圈的内侧端进行填充，该密封圈同样为环状，其外侧端设置于金属环与钢壳之间，使得钢壳内壁与金属环之间、金属环与防爆阀之间均形成密封；在此情况下，通过塑料填充而形成的胶块将被阻挡于金属环、密封圈和防爆阀朝向电路板的一侧，由此隔绝了胶块与电池内部的电解液，由此有效地隔绝胶块与电解液，从而防止胶块与电解液相互之间产生化学反应，也避免了因此而导致的锂电池工作稳定性和安全性问题。

实施例二，如图4所示。

所述的电池盖帽结构及锂电池结构，电池盖帽结构设置于锂电池结构的负极端，作为电池负极使用，电极端子3是电池底部的负极连接片；负极连接片设于电路板2外侧并与电路板电路的负极端电连通；其余与实施例一相同。

该电池盖帽结构除了可以安装于电池正极之外，还可以安装于电池负极，作为电池负极的连接端，这样可以降低正极电路所带来的高电阻问题，提高电池的制造方便性，降低制造成本和电能能耗。

实施例三，如图5所示。

所述的电池盖帽结构及锂电池结构，电极端子3是正极帽，该正极帽包括作为电池正极连接端的帽盖32和连接帽盖与电路板2的透光罩33，帽盖上设有通气孔31，透光罩上设有透光孔34；另外，所述透光罩33呈圆帽形，其底部边缘固定在电路板2上并与电路板的正极输出端连接，中部有拱起的平台35，平台的中间设置与电路板透气孔21相对的通孔36；所述帽盖32连接于透光罩平台上并遮挡通气孔。由此在保证透气的前提下，可以在透光罩内的空间安装连接于电路板上的指示灯，灯光通过透光孔发出光线，从而令使用者可以直观地观察电池的工作状态，方便地了解电池的状态。

实施例四，如图6所示。

所述的电池盖帽结构及锂电池结构，电极端子包括作为电池连接端的帽盖32和连接帽盖与电路板2的内盖37，内盖开有与电路板透气孔21相对的盖孔38，帽盖上设有通气孔31；其余与实施例一相同。

该种电极端子能够更好地释放内压，保证电池的正常工作。

实施例五，如图7所示。

所述的电池盖帽结构及锂电池结构，防爆金属管41的外壁上连接有导电环44，导电环与电路板2的内侧固定连接并电连通；所述防爆金属管41采用镍材料制作而成，导电环44采用铜材料制作而成；其余与实施例一相同。

为了提高防爆金属管的耐腐蚀性，避免其与电池内部的电解液接触而产生化学反应，防爆金属管采用镍材料制作而成，但该种材料难以与制作电路板的PCB相互焊接，为此，在防爆金属管外由铜材料制作而成的导电环，通过该导电环可以更为稳定、牢固地与电路板连接，从而保证电池工作的稳定性。

实施例六，如图8所示。

所述的电池盖帽结构及锂电池结构，导电环44朝向电路板2的一端覆盖于防爆金属管41的外侧端，导电环背向电路板的一端设有内扣45，防爆金属管外壁上设有与内扣相配合的扣槽46，导电环通过内扣卡入扣槽内与防爆金属管相互固定；其余与实施例五相同。

通过内扣和扣槽的相互定位，可以有效保证其导电端的连接，并提高安装方便性和准确性。

实施例七，如图9所示。

一种锂电池结构，电路板2上连接有充电连接插口22，钢壳7上开有与充电连接插口22相对的通孔，充电连接插口的插口端设置于电池外壁，用于连接充电线以对电池进行充电。

Claims (10)

1.一种电池盖帽结构，包括环形且中空的金属环（1），金属环内设有具备电源管理功能的电路板（2），其特征在于：电路板的外侧连接有用于导电的电极端子（3）、内侧处设置有防爆阀；所述金属环的外侧端包覆于电路板的外侧边缘并与电路板电路电连通，金属环的中部从外侧端位于电路板内侧处延伸而出，金属环的内侧端从金属环中部向防爆阀延伸并与防爆阀间留有间隙；另有套于金属环中部和内侧端处的密封圈（5），且密封圈的内侧端设置于金属环与防爆阀之间的间隙处，电路板内侧与金属环、密封圈、防爆阀之间灌有胶块（6）。

2.根据权利要求1所述的电池盖帽结构，其特征在于：设置于锂电池的正极端或负极端。

3.根据权利要求1或2所述的电池盖帽结构，其特征在于：金属环（1）的外侧设有向内凹陷的环形槽。

4.根据权利要求1或2所述的电池盖帽结构，其特征在于：金属环（1）中部背向电路板（2）的一端向外延伸有夹紧块（11），密封圈（5）外侧端的形状与金属环中部和夹紧块的形状相匹配。

5.根据权利要求1或2所述的电池盖帽结构，其特征在于：防爆阀的底部向金属环（1）内侧端的末端延伸而出，且金属环内侧端、防爆阀底部延伸端和密封圈（5）的内侧端，三者朝向电路板（2）的一侧面均位于同一径向平面。

6.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（2）上设置有连通内外两侧的过胶孔，胶块（6）从外侧穿过电路板并延伸至电路板内侧以覆盖电路板上的电路元件；正极帽与电路板（2）相邻的边缘处沿电池的径向向外延伸，胶块（6）的外侧端覆盖于正极帽向外延伸的边缘处。

7.根据权利要求1或2所述的电池盖帽结构，其特征在于：防爆阀包括防爆金属管（41）和设置于防爆金属管的管孔（42）内的防爆珠（43）；所述管孔包括以台阶状设置的大管孔和小管孔，防爆珠设于小管孔内且密封相抵，大管孔设于与电路板（2）相邻的一端，电路板上相对大管孔处设有透气孔（21），且透气孔的直径小于防爆珠。

8.根据权利要求6所述的电池盖帽结构，其特征在于：透气孔（21）为椭圆形孔，其短直径的尺寸小于防爆珠（43）的直径，且长直径的尺寸大于防爆珠的直径。

9.一种锂电池结构，包括钢壳（7）及设置于钢壳内的卷芯（8），其特征在于：钢壳的开口端连接有金属环（1），金属环内设置有电路板（2），电路板的外侧连接有正极帽且内侧处设置有防爆阀；所述金属环的外侧端包覆于电路板的外侧边缘并与电路板电路的负极端电连接，金属环的中部向卷芯一侧延伸并与钢壳内壁之间留有间隙，金属环的内侧端从金属环中部向防爆阀延伸并相互间隔一定距离，金属环朝向卷芯的一侧设有密封圈（5），密封圈的一端设置于钢壳内壁与金属环中部的间隙内且另一端设置于金属环内侧端与防爆阀之间，电路板、金属环、密封圈、防爆阀围成的空间处设置有覆盖电路板内侧及其上电路元件的胶块（6）。

10.根据权利要求9所述的锂电池结构，其特征在于：金属环（1）的外侧设有向内凹陷的环形槽，钢壳（7）的开口端设置于环形槽上。

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