CN220731755U - 一种防爆电芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防爆电芯，涉及电池设计技术领域。包括裸电芯、电芯壳体，所述裸电芯设置在所述电芯壳体中，所述电芯壳体上端开设有注液排气孔，所述注液排气孔中密封填塞有堵头，所述电芯壳体内还设置有一端固定于所述电芯壳体的内壁、另一端穿过所述注液排气孔以连接所述堵头的弹性拉紧件，所述弹性拉紧件设置在所述电芯壳体中时为弹性拉伸状态。本实用新型提供了一种防爆电芯，电芯制造成本相对较低，且电芯排气后可再次使用，电芯采购成本也对应降低。

Description

一种防爆电芯

技术领域

本实用新型涉及电池设计技术领域，尤其涉及一种防爆电芯。

背景技术

目前，圆柱电芯会在电芯端盖上同时开两个孔，一个孔用于给电芯注入电解液，另一个孔用于给电芯布置防爆，而且防爆阀孔与注液孔无法兼容。其原因在于，注液孔一般通过注液装置给电芯注满电解液后，会通过点胶或封胶的方式进行密封，因此后续无法实现防爆功能；而防爆阀孔一般是通过设置防爆金属片或设置铝塑膜来布置防爆装置。中国专利CN213583894U就公开了一种目前常见的圆柱电芯的内部结构。

但上述设计存在两个缺点：

一、从加工工序上来说，电芯端盖上需要进行两次加工，且需要分别进行涂胶和焊接防爆金属片等工序，工序流程较长，装配材料增加，大大的增加了产品成本。

二、目前的电芯在长期使用后，电芯内的电解液被大量消耗，电解液难以补充，同时由于电芯内部会大量产气并冲破防爆阀排出，使电芯的密封结构损坏，导致电芯直接报废，无法再次使用。

实用新型内容

本实用新型提供了一种防爆电芯，用于降低防爆电芯制造成本，并且解决由于电芯排气导致防爆阀损坏而使电芯再次利用成本增加的技术问题。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：提供一种防爆电芯，包括裸电芯、电芯壳体，所述裸电芯设置在所述电芯壳体中，所述电芯壳体上端开设有注液排气孔，所述注液排气孔中密封填塞有堵头，所述电芯壳体内还设置有一端固定于所述电芯壳体的内壁、另一端穿过所述注液排气孔以连接所述堵头的弹性拉紧件，所述弹性拉紧件设置在所述电芯壳体中时为弹性拉伸状态。

进一步地，所述堵头的侧壁上和/或所述注液排气孔内壁上还设置有弹性密封垫层。

进一步地，所述电芯壳体包括壳体主体和端盖，所述壳体主体的上端具有开口，所述端盖密封设置于所述开口处，且所述注液排气孔开设在所述端盖的中部。

进一步地，所述注液排气孔的位于所述电芯壳体内侧的孔口直径小于所述注液排气孔的位于所述电芯壳体外侧的孔口直径，所述堵头的形状与所述注液排气孔形状相适配。

进一步地，所述裸电芯中部上开设有从所述裸电芯的上端面延伸到电芯壳体的底部处的中空通道，且所述中空通道与所述注液排气孔连通，且所述弹性拉紧件设置在所述中空通道中。

进一步地，所述弹性拉紧件的下端与所述电芯壳体的底部内壁固定连接、上端向上穿过所述注液排气孔以固定连接于所述堵头的下端面。

进一步地，所述端盖上同时设置有正极柱和负极柱，且所述正极柱和负极件环绕所述注液排气孔对称设置。

进一步地，所述正极柱和所述负极柱均贯穿设置在所述端盖上，且所述正极柱和所述负极柱的贯穿延伸到所述电芯壳体内的一端处均设置有转接件，所述转接件用于电连接所述正极柱与所述裸电芯或用于电连接所述负极柱与所述裸电芯。

进一步地，所述转接件设置为弹性过流体。

本实用新型的有益效果：

一、电芯壳体上端只需要开设一个注液排气孔，在制造电芯可通过该注液排气来电芯内注入电解液，以便于制造电芯。

二、在电池内部压力增大时，电池内部高压气体可对应冲开填塞在注液排气孔中的堵头以释压，以防止电池因压力过大而爆炸。

三、在电池正常工作使用期间，在弹性拉紧件的拉紧作用下，堵头可紧紧堵住注液排气孔，以防止电芯内的电解液泄露，保证电池性能以及工作稳定性。甚至，端盖也可以不必焊接密封设置到壳体主体的开口处，而是在弹性拉紧件的拉紧作用以及堵头与端盖的互相限位作用下，端盖可紧紧盖合于壳体主体的开口上。

四、在电池内部气体排出后，在弹性拉紧件的拉紧作用下，堵头又可以再次被拉到注液排气孔中，以再次密封注液排气孔，方便电芯再次使用。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的防爆电芯的剖视结构示意图；

图2为图1中堵头与注液排气孔设置位置处的结构放大图A-A；

1-裸电芯、11-中空通道、2-电芯壳体、21-壳体主体、22-端盖、23-正极柱、24-负极柱、25-转接件、3-注液排气孔、4-堵头、5-弹性拉紧件、6-弹性密封垫层。

具体实施方式

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

请参阅图1、图2，以圆柱电芯为例，本实用新型具体实施例的一种防爆电芯，包括裸电芯1和电芯壳体12，电芯壳体12包括圆柱筒体结构的壳体主体21和盖设在壳体主体21上端开口处的圆盘形端盖22，端盖22上同时设置有正电极和负电极，且正电极和负电极均插接设置在端盖22上；当将裸电芯1设置在壳体主体21内，再将端盖22盖设在壳体主体21的开口处时，正电极和负电极的下端均伸入到壳体主体21内并分别与裸电芯1的正极耳部分和负极耳部分相连接，以形成完整电芯。

与此同时，为防止电芯爆炸，以及方便在制造电芯时向电芯内注入电解液，端盖22的中心位置开设有注液排气孔3，且注液排气孔3处填塞设置有堵头4。当需要向电芯壳体12内注入电解液时，技术人员可对应取下堵头4以从注液排气孔3处向电芯壳体12内注入电解液；当电芯制造完成后，技术人员可将堵头4塞紧在注液排气孔3处以密封注液排气孔3，防止电解液泄露；当电芯内部压力过高时，由于堵头4是塞在注液排气孔3中的，因此电芯内部高压气体可对应将堵头4推出注液排气孔3，进而排出电芯外，以保证电芯安全，防止电芯爆炸。

同时，裸电芯1在卷绕成型时中部预留轴向的中空通道11，以使得在将裸电芯1装到壳体主体21中时，还可以通过中空通道11来在壳体主体21中设置一个下端固定连接到壳体主体21底部内壁、上端固定穿过注液排气孔3固定连接到堵头4的下端面处的弹性拉紧件5；当电芯制造成型时，弹性拉紧件5在壳体主体21中被设置为弹性拉伸状态，从而使弹性拉紧件5可对应拉紧处于注液排气孔3中的堵头4，使堵头4的侧壁与注液排气孔3的侧壁紧密贴合，提升堵头4在注液排气孔3处的密封效果。

而且，在电芯故障以至于其内部气压升高，并进一步将堵头4推出注液排气孔3时，弹性拉紧件5会拉住堵头4，防止堵头4在被气体冲飞时飞出过远，减少堵头4的更换。

堵头4的侧壁和/或注液排气孔3内壁上还设置有弹性密封垫层6；当堵头4塞紧在注液排气孔3中时，弹性密封垫层6夹在堵头4与注液排气孔3的孔壁之间，并在弹性拉紧件5的拉力作用下以进一步弹性变形，从而进一步封闭堵头4与注液排气孔3之间的间隙，以进一步提升堵头4在注液排气孔3处的密封效果。

需要说明的是，为降低成本，中空通道11为极片卷绕形成裸电芯1时预留在中部的空间，因此对应的注液排气孔3也最好开设在端盖22的中心位置处，以避免弹性拉紧件5在拉紧堵头4时有弯折，影响其拉紧效果以及使用寿命。

在本实施例中，弹性拉紧件5可由耐腐蚀橡胶材料制成。

此外，为防止堵头4在弹性拉紧件5的拉力作用下从注液排气孔3被拉到电芯壳体12内部，注液排气孔3的位于所述电芯壳体12内侧的孔口直径小于所述注液排气孔3的位于所述电芯壳体12外侧的孔口直径，所述堵头4的形状与所述注液排气孔3形状相适配。

例如，在本实施例中，注液排气孔3为圆台形孔，对应的堵头4为圆台，且堵头4可由木头、硬塑料等硬质材料制造而成。此外，注液排气孔3还可以设置为二级甚至多级阶梯孔，对应的堵头4也可设置为二级台阶体或多级台阶体结构。

在本实施例中，正极柱23和负极柱24均贯穿设置在端盖22上，且正极柱23和负极柱24的贯穿延伸到电芯壳体12内的一端处均设置有转接件25，转接件25为圆柱体，且转接件25套设固定在对应正极柱23或对应负极柱24的伸出到电芯壳体12内的一端处，以方便对应极柱与裸电芯1电连接。

而且，为了减少安装不当导致裸电芯1与转接件25之间产生硬接触损伤，转接件25为由弹性导电材料制成的弹性过流体，以使得转接件25可与裸电芯1的对应极耳柔性接触。

以上未提及之处，均适用于现有技术。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种防爆电芯，其特征在于，包括裸电芯（1）、电芯壳体（12），所述裸电芯（1）设置在所述电芯壳体（12）中，所述电芯壳体（12）上端开设有注液排气孔（3），所述注液排气孔（3）中密封填塞有堵头（4），所述电芯壳体（12）内还设置有一端固定于所述电芯壳体（12）的内壁、另一端穿过所述注液排气孔（3）以连接所述堵头（4）的弹性拉紧件（5），所述弹性拉紧件（5）设置在所述电芯壳体（12）中时为弹性拉伸状态；所述注液排气孔（3）的位于所述电芯壳体（12）内侧的孔口直径小于所述注液排气孔（3）的位于所述电芯壳体（12）外侧的孔口直径，所述堵头（4）的形状与所述注液排气孔（3）形状相适配；处于弹性拉伸状态的弹性拉紧件（5）对应用以拉紧处于注液排气孔（3）的堵头（4），使堵头（4）的侧壁与注液排气孔的侧壁互相紧贴。

2.如权利要求1所述的防爆电芯，其特征在于，所述堵头（4）的侧壁上和/或所述注液排气孔（3）内壁上还设置有弹性密封垫层（6）。

3.如权利要求1所述的防爆电芯，其特征在于，所述电芯壳体（12）包括壳体主体（21）和端盖（22），所述壳体主体（21）的上端具有开口，所述端盖（22）密封设置于所述开口处，且所述注液排气孔（3）开设在所述端盖（22）的中部。

4.如权利要求1所述的防爆电芯，其特征在于，所述裸电芯（1）中部上开设有从所述裸电芯（1）的上端面延伸到电芯壳体（12）的底部处的中空通道（11），且所述中空通道（11）与所述注液排气孔（3）连通，且所述弹性拉紧件（5）设置在所述中空通道（11）中。

5.如权利要求4所述的防爆电芯，其特征在于，所述弹性拉紧件（5）的下端与所述电芯壳体（12）的底部内壁固定连接、上端向上穿过所述注液排气孔（3）以固定连接于所述堵头（4）的下端面。

6.如权利要求3所述的防爆电芯，其特征在于，所述端盖（22）上同时设置有正极柱（23）和负极柱（24），且所述正极柱（23）和负极件环绕所述注液排气孔（3）对称设置。

7.如权利要求6所述的防爆电芯，其特征在于，所述正极柱（23）和所述负极柱（24）均贯穿设置在所述端盖（22）上，且所述正极柱（23）和所述负极柱（24）的贯穿延伸到所述电芯壳体（12）内的一端处均设置有转接件（25），所述转接件（25）用于电连接所述正极柱（23）与所述裸电芯（1）或用于电连接所述负极柱（24）与所述裸电芯（1）。

8.如权利要求7所述的防爆电芯，其特征在于，所述转接件（25）设置为弹性过流体。