CN2469562Y

CN2469562Y - 一种电池防爆装置及具有此装置的锂离子电池

Info

Publication number: CN2469562Y
Application number: CN01215570U
Authority: CN
Inventors: 毛德和; 王传福
Original assignee: Libi Battery Co ltd Shenzhen C
Current assignee: Shenzhen BYD Lithium Battery Co Ltd
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2002-01-02
Anticipated expiration: 2011-03-12

Abstract

本实用新型涉及密封式二次电池的防爆装置及具有此装置的锂离子电池,所述防爆装置包括一个设置于电池金属壳的密封盖板(1)上的开孔(2)、一个以开孔(2)为中心通过机械冲压而形成的台阶形下凹(3)、一个固定于下凹(3)台阶上的薄膜(4)、以及一个用于压紧所述薄膜(4)并以接合方式嵌入所述台阶形下凹(3)的中空金属块(5),具有此装置的锂离子电池制造成本低,泄压性能好,有效而可靠地防止电池爆炸。

Description

一种电池防爆装置及具有此装置的锂离子电池

本实用新型涉及密封式电池，尤其是涉及密封式二次电池的防爆装置及其锂离子电池。

近年来，由于摄像机、手提电话、手提电脑等电子设备向轻便化发展，作为这些电子设备用的驱动电源，合适的有以高容量化的各种碱性电池或锂离子二次电池为代表的非水电解液二次电池，而所述的非水电解液二次电池希望作成高能量密度、负荷特性优异的封闭式电池。另外，能量密度高的封闭式电池，因包括充电器的相关设备的故障和过分充电或其他使用不当等而随着化学反应在电池内部产生异常气体，电池内部压力过大，从而发生电池爆炸事故，其后果轻则损坏设备，重则伤人。因此，当电池内部压力过大时，为便于气体外泄，防止电池爆炸事故，现有的技术采用方法有：(1)中国专利CN1200199A、CN1138753A分别公开的在组合盖中设有由铅、铝箔片构成的泄压安全阀；(2)在封口板上刻槽以形成可以开启减压或泄压的簿弱环节；(3)中国专利CN 2133055Y公开的在电池壳底压制两个腰形槽，再刻制一个不封闭的圆形或马蹄形且截面为V形的槽；(4)中国专利局颁发第381957号专利权证书的ZL99236454.X专利公开的方法是在电池壳的侧壁穿刻槽沟，槽沟里填充有金属或合成树脂密封材料的防爆结构。然而，方法(1)的安全阀结构复杂，成本高，方法(2)和(3)对加工技术要求高，电池壳质量均一性差，未能充分保证安全减压或泄压而排除电池爆炸隐患，方法(4)存在均一性差等缺陷。因此，

本实用新型的第一目的在于克服如上缺点而提供一种结构简单、泄压均一性好的电池防爆装置；

本实用新型的第二目的在于提供一种具有上述防爆装置的锂离子电池。

本实用新型的一种电池防爆装置，包括一个设置于电池金属壳的密封盖板上的开孔、一个以开孔为中心通过机械冲压而形成的台阶形下凹、一个固定于下凹台阶上的薄膜、以及一个用于压紧所述薄膜并以接合方式嵌入所述台阶形下凹的中空金属块；

上述薄膜耐压范围优选为5-20kg/cm²；

上述薄膜优选自铝箔、铝与高聚物复合膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜中任一种；

上述台阶形下凹的横截面图优选自圆形、椭圆形、方形、正多边形及上述图形的简单变形中任一种；

上述台阶形下凹内侧与所述中空金属块接合方式优选铆接、强力胶水粘合或焊接；

上述中空金属块的中空截面形状及尺寸大小与开孔相适应。

一种具有上述防爆装置的锂离子电池，还包括一端开口的电池金属壳、由金属壳与密封盖板组成的电池容器中装有的由正极、隔膜、负极叠置组成的电芯、电解液，及电极端子，所述防爆装置包括一个设置于电池金属壳密封盖板上的开孔、一个以开孔为中心通过机械冲压而形成的台阶形下凹、一个固定于下凹台阶上的薄膜、以及一个用于压紧所述薄膜并以接合方式嵌入所述台阶形下凹的中空金属块；

所述的锂离子电池的所述薄膜优选铝箔，所述金属块优选铝金属。

本实用新型的防爆装置结构简单、泄压均一性好，具有此防爆装置的锂离子电池制造成本低，能安全泄压，有效而可靠地防止电池爆炸。

图1是本实用新型的锂离子电池立体示意图，其中A为本实用新型的防爆装置；

图2是本实用新型的防爆装置纵截面图。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

实施例1：

制造长48mm×宽34mm×厚10mm，壁厚0.5mm及顶部开口的方形铝金属电池壳，及如图2所示的与开口大小相应的壁厚1.0mm的密封盖板1若干套；在密封盖板1上开有孔径3.0mm的开孔2，在一个以开孔2为中心的部位通过机械冲压而形成直径5.0mm的台阶形下凹3，其中以盖板1上表面计下凹深度为0.6mm，以下表面计外凸高度为0.6mm，由此形成了所述的台阶形下凹3；将一个0.06mm厚的铝箔4放置于下凹3的台阶上，以一个外径5.0mm、内径3.0mm、高0.7mm的中空金属块5用于压紧所述铝箔4并嵌入所述台阶形下凹3中，通过机械冲压使中空金属块5与下凹3内侧铆接而密封；将带有注液口的上述结构的密封盖板1与开口电池壳焊接密封，注液口与带有测压表的可无级调节气压大小的气路密封连接，通入高压气体，由小到大调节到使电池壳变形，铝箔4涨裂泄气，记录室温下压力数值(压力单位为kg/cm²)，结果如下表一：

编号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
编号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	压力	8.2	8.5	8.7	9.3	9.1	8.6	8.5	9.3	8.7

计算平均值为8.8kg/cm²误差范围为-7％--8％、均一性好，这一结果很好地满足电池的安全性能需要。

实施例2：

制造如实施例1的顶部开口的方形铝金属电池壳及盖板1若干只，采用CN1186355A公开的技术制造液体电解质的锂离子电池电芯，将电芯插入电池壳，一导电端子与盖板的电极端子接头下端焊接而导出，另一导电端子焊接或紧贴于电池壳内表面上导出；将盖板与电池壳焊接，并由注液口注入电解液，点焊密封，制备得如图1所示的锂离子电池；制作如上电池50只，对其充放电循环10次，检测到漏液电池数量0只；将上述电池过充电及爆炸试验，符合有关安全标准要求。

上面结合附图描述了本实用新型的最佳实施方案。不过，应当明确，本实用新型并不限于上面叙述的实施例，该领域的技术人员在不偏离本实用新型所附各项权利要求界定的精神或范围的情况下，可以做出各种修改和替换亦属于本实用新型。

Claims

1.一种电池防爆装置，其特征在于所述防爆装置包括一个设置于电池金属壳的密封盖板(1)上的开孔(2)、一个以开孔(2)为中心通过机械冲压而形成的台阶形下凹(3)、一个固定于下凹(3)台阶上的薄膜(4)、以及一个用于压紧所述薄膜(4)并以接合方式嵌入所述台阶形下凹(3)的中空金属块(5)。

2.根据权利要求1所述的防爆装置，其特征在于所述薄膜(4)耐压范围为5-20kg/cm²。

3.根据权利要求1所述的防爆装置，其特征在于所述薄膜(4)选自铝箔、铝与高聚物复合膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜中任一种。

4.根据权利要求1所述的防爆装置，其特征在于所述台阶形下凹(3)的横截面图选自圆形、椭圆形、方形、正多边形及上述图形的简单变形中任一种。

5.根据权利要求1所述的防爆装置，其特征在于所述台阶形下凹(3)内侧与所述中空金属块(5)接合方式为铆接、强力胶水粘合或焊接。

6.根据权利要求1所述的防爆装置，其特征在于所述中空金属块(5)的中空截面形状及尺寸大小与开孔(2)相适应。

7.一种具有如权利要求1所述防爆装置的锂离子电池，还包括一端开口的电池金属壳、由金属壳与密封盖板(1)组成的电池容器中装有的由正极、隔膜、负极叠置组成的电芯、电解液，及电极端子，其特征在于所述防爆装置包括一个设置于电池金属壳密封盖板(1)上的开孔(2)、一个以开孔(2)为中心通过机械冲压而形成的台阶形下凹(3)、一个固定于下凹台阶上的薄膜(4)、以及一个用于压紧所述薄膜(4)并以接合方式嵌入所述台阶形下凹(3)的中空金属块(5)。

8.根据权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于所述薄膜(4)选自铝箔，所述金属块(5)选自铝金属。