CN2701079Y - 电池封口盖板 - Google Patents

Abstract

本实用新型的技术方案涉及一种电池封口盖板和电池，电池封口盖板与电池的壳体密封连接，该电池封口盖板上包括正、负极端子、电解液注入孔和泄压安全孔，所述正、负极端子通过绝缘体相互连接、且分别与壳体内部的正、负极耳相连接，而封口盖板构成所述的正、负极端子之一，所述的电解液注入孔和泄压安全孔是同一开孔，在所述同一开孔上密封覆盖有安全泄压的金属箔或金属与塑料的复合薄膜。本实用新型提供一种制造成本低，防爆膜泄压稳定性高、且能合理可靠地安排固定电极端子的铆钉、电解液注入孔、防爆孔和极耳焊接的位置的电池封口盖板及其电池。

Description

电池封口盖板

【技术领域】

本实用新型涉及一种电池及其封口盖板，更具体地说，本实用新型涉及一种离子电池及其盖板。

【背景技术】

高容量比的离子电池尤其如锂离子电池成为手机等通讯产品提供能源的重要配件，这些离子电池由壳体、盖板、电解液与电极等组成。目前锂离子电池一般采用方形结构，壳体为扁平状，上部开口，上部盖板与壳体间一般采用激光焊接密封。锂离子电池在保护电路失灵、过充和高温等非正常使用时存在爆炸的危险，为防止电池爆炸，现有技术采用以下方法：

1)在组合盖板中设有铝箔或其合金箔，采用复杂的壳体和封口结构等，构成泄压安全阀。

如公开号为CN1200199A、申请号为96197652.7的中国专利文件公开了一种封闭式电池用防爆封口板及其制造方法。该防爆封口板由铝构成的上部金属箔的中央部设置具有18～24kg/cm²抗断强度的薄壁部，同样，在由铝构成的下部金属箔的中央部设置具有10～13kg/cm²抗断强度的薄壁部，并将上部金属箔的薄壁部直径A与下部金属箔的薄壁部直径B的关系设为A≥B，通过夹入绝缘密封垫圈而将该2枚金属箔的各自的金属箔中央部焊接，然后通过将其插入具有4个通气孔的铝制金属壳体中，在其上部放置温度电阻体及具有4个通气孔的金属罩壳，封住金属壳体的周缘部而获得封口板，据称该技术能解决因过分充电或误使用等学反应而在电池内部产生异常气体以致电池内部的压力过大、电池破裂，避免给相关的电子设备带来损伤，且当电池内部压力上升时能可靠地切断电流，更高精度地防止着火之类的事故并可抑制因电解液的渗透导致电阻上升。

但是上述技术方案中的多层次防爆措施虽可提高防爆保险系数，但任何一种防爆动作均会对电池的继续使用带来不可逆的破坏，只要适当改进其中一种防爆措施均可得到同样得防爆效果；从此意义上说，其安全阀结构过于复杂，制造成本太高。

2)采用冲压工艺在盖板或壳体上冲出一定深度的刻痕，以期达到一定压力下爆破的目的的。

如公开号为CN1138753A、申请号为96105875.7的中国专利文件公开了一种封闭式二次电池，包括：一个安全阀门，它由一块随着所述电池内压的增大而变形的金属片构成；一个电流中断装置，由所述安全阀发生形变时牵动；一个环形密合垫，用于吮住安全阀的外围边缘部分；以及一个盘片，当安全阀发生形变时，该盘片促使铅片和安全阀的凸出部分的焊接处分裂开来。这种封闭式二次电池内含有电流中断装置，当安全阀因电池内压增大而变形时，牵动该装置而中断电流。

与此类似的有申请号为02258513.3的中国专利文件公开了一种圆柱形锂离子电池封口是在电池上口外壳中依次压入密封圈、正极片、热敏电阻片、盖板、防爆块、盖帽等后，由机械方式向内侧卷边封住上口而成。一热敏电阻片夹在正极片和盖板之间呈电联结，盖板上有两个孔，一个放气孔位于盖板中心，孔上盖有弹性密封块，密封块被盖在盖帽内侧，另一加液孔开在盖板中心与周边之间，该孔由钢珠封堵。据称其优点是能有效防止电池短路、发热、爆裂、渗漏，加注电解液操作方便，电池密封性好，对生产环境条件要求低，产出的电池性能更可靠。

申请号为00228154.6的中国专利文件公开了一种电池防爆装置及具有此装置的锂离子电池，通过对金属壳的壁面做机械冲压，使形成一定形状的同质金属填块与缺陷金属壳壁之间以形变的断裂面齿合而构成该防爆装置，据称：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。

但是，上述技术方案由于冲床的精度很难保证，加上冲头的磨损变形，刻痕的深度很难把握一致，因此安全泄压压力难以精确保证，或者同时还具有安全阀结构复杂，制造成本高缺点。

2)在铝盖板上冲出一个防爆孔，通过真空冷压在防爆孔上焊铝箔；或在合金铝盖板上穿防爆孔，然后通过高温在孔口上复合粘结金属膜。当电池产生过分热量时，上述防爆孔起到防爆的作用。

如申请号为01252383.6的中国专利文件公开了一种防爆锂离子电池，其包括电池壳，电池壳上密封连接电池盖，电池壳内设的正负极隔膜卷芯、电池盖连接正负极卷芯，电解液，电池盖和/或电池盖上设防爆安全阀。据称：当电池发生短路，内部能量急剧放出时，电池内部气压增大。当内部压力达到防爆安全阀的承压极限时，防爆安全阀开启，排出高压气体，降低电池内的压力，从而达到防止电池爆炸的目的。该防爆锂离子电池防爆装置简单，制造成本低，防爆效果好，电池使用安全。

与此类似的有申请号为01259835.6的中国专利文件公开了一种手机专用锂电池封口盖板，由于锂电池能量较高，长时间放电会产生较大的热能，据称：其将防爆孔的截面设置为椭圆形，因而具有较强的击穿压力，可提高防爆孔的薄膜的耐撕裂力。与现有技术相比，该专用锂电池封口盖板能有效防爆。

还有申请号为01229719.4的中国专利文件公开了一种手机专用电池封口盖板，包括盖板和与盖板连接的辅助极板的盖板设有电能液注入孔，在盖板上设有凹槽，凹槽使盖板形成一个可起安全阀作用的薄膜，其击穿压力符合国际标准，且该薄膜可一体性压成，据称：与现有技术相比，该专用电池封口盖板能有效防爆。

但是上述技术方案或者对设备加工精度要求高，系统复杂，制造成本高；或者由于高温复膜时易使金属膜在高温下变硬，且金属膜的厚度变得不均匀，复膜式防爆孔盖板的实际击穿量大于标准量，同时防爆孔的硬软分子交接处易产生微裂变，产品的合格率低。

此外，上述的方法对一些小型号电池尤其不适采用，因为，小型号电池盖板给予生产设计者的空间小，难以合理可靠地安排固定电极端子的铆钉、电解液注入孔、防爆孔和极耳焊接的位置。

【发明内容】

针对现有技术的上述缺点，本实用新型所要达到的技术目的是要提供一种制造成本低，防爆膜泄压稳定性高、且能合理可靠地安排固定电极端子的铆钉、电解液注入孔、防爆孔和极耳焊接的位置的电池封口盖板及其电池。

为此，本实用新型的技术方案是一种电池封口盖板，所述电池封口盖板与所述电池的壳体密封连接，该电池封口盖板上包括正、负极端子、电解液注入孔和泄压安全孔，所述正、负极端子通过绝缘体相互连接、且分别与壳体内部的正、负极耳相连接，而封口盖板构成所述的正、负极端子之一，所述的电解液注入孔和泄压安全孔是同一开孔，在所述同一开孔上密封覆盖有安全泄压的金属箔或金属与塑料的复合薄膜。本实用新型的电解液注入孔和泄压安全孔采用同一开孔，当通过电解液注入孔注入电解液完成后，采用预先准备好的铝箔或其它金属材料箔片通过热压在电解液注入孔口形成一层泄压膜，在密封电解液注入孔的同时又形成了安全阀，达到一孔二用目的，有效地解决了电极端子的铆钉的固定、电解液注入孔、防爆孔和极耳焊接诸位置的冲突，为重新合理、可靠地安排上述设施腾出了宝贵的空间位置来。

为进一步提高防爆膜泄压稳定性和降低成本，本实用新型采取如下较具体改进措施：所述的同一开孔的孔口为椭圆形。所述的同一开孔在轴向上为阶梯形，该开孔由上部的大椭圆孔和下部的小椭圆孔层叠而成。所述的大椭圆孔和所述的小椭圆孔的长、短轴相互平行共面。所述金属箔是热压在所述大椭圆孔底即小椭圆孔上端开口表面并完全覆盖密封住所述小椭圆孔上端开口。所述的所述金属箔为铝或铝合金箔。上述结构可充分利用椭圆受力点均匀的优点，而且阶梯结构更利于夹具定位铝箔进行精确热压密封。上述目的的措施还包括：电池封口盖板为铝或铝合金材质，所述电池封口盖板通过焊接与所述壳体连接。与所述封口盖板相互绝缘连接的另一极端子通过绝缘套垫片和铆钉紧固连接在所述的封口盖板上。

与上述技术方案紧密联系的为本实用新型的另一技术方案即：一种采用上述电池封口盖板的电池，所述电池封口盖板与所述电池的壳体密封连接，该电池封口盖板上包括正、负极端子、电解液注入孔和泄压安全孔，所述正、负极端子相互绝缘地连接成为一体、且分别与壳体内部的正、负极耳相连接，所述的封口盖板构成所述的正、负极端子之一，所述的电解液注入孔和泄压安全孔是同一开孔，在所述同一开孔上密封覆盖有安全泄压的金属箔或金属与塑料的复合薄膜。所述的电池为小型或微型尺寸的离子电池。

总之，本实用新型的的结构改进具有实施简便、有效、成本低廉的优点；由于铝箔等材料厚度一致性好，保证了其防爆性能，使锂离子类电池使用可靠性较高，尤其对小型号电池，可以节省盖板空间，从而充分利用壳体而提高容量。

以下，结合具体实施例和附图对本实用新型的技术解决方案作进一步说明。

【附图说明】

图1为本实用新型电池封口盖板及电池实施例的结构主示意图。

图2为图1的俯视示意图。

【具体实施方式】

实施例1：

如图1、2所示：一种电池封口盖板及其电池，电池封口盖板1为铝合金材质，电池封口盖板1与电池的壳体2通过激光焊接实现密封连接，该电池封口盖板1上包括封口盖板1构成的正极端子1、与之相互绝缘连接的负极端子3、电解液注入孔兼泄压安全孔4。盖板1采用LF21铝合金，厚度为1.2mm，长度为21.6mm，宽度为5.2mm。在距盖板短边一端6mm处盖板中心线位置冲出铆钉孔位置。负极端子3是通过绝缘套垫片5和紧固连接在所述的封口盖板1上的铆钉3实现的。正、负极端子分别与壳体内部的正、负极耳(未详示)相连接，在电解液注入孔4上密封覆盖有安全泄压的金属箔6。

电解液注入孔4的孔口为椭圆形，且在轴向上为阶梯形，该开孔由上部的大椭圆孔41和下部的小椭圆孔42层叠而成。大椭圆孔41和小椭圆孔42的长、短轴相互平行共面。距盖板1另一短边10mm处、以盖板中线对称地冲出电解液注入口4，两孔尺寸如下：上椭圆41尺寸宽为3.0mm，长为6.0mm，孔深0.6mm，下椭圆42孔尺寸宽为1.6mm，长为3.8mm，孔深0.6mm。当通过该孔4注入电解液完成后，利用夹具定位，将厚度为0.05mm的铝箔材6置于孔42上，采用热压密封该电解液注入孔口42，完全覆盖密封住小椭圆孔42上端开口。

实施例2：

参图1、2所示：一种电池封口盖板及其电池，除了在电解液注入孔4上密封覆盖的为安全泄压的铝合金与塑料的复合薄膜6外，其他结构与实施例1相同。

Claims (10)

1、一种电池封口盖板，所述电池封口盖板与所述电池的壳体密封连接，该电池封口盖板上包括正、负极端子、电解液注入孔和泄压安全孔，所述正、负极端子通过绝缘体相互连接、且分别与壳体内部的正、负极耳相连接，其特征在于：所述的封口盖板构成所述的正、负极端子之一，所述的电解液注入孔和泄压安全孔是同一开孔，在所述同一开孔上密封覆盖有安全泄压的金属箔或金属与塑料的复合薄膜。

2、如权利要求1所述的电池封口盖板，其特征在于：所述的同一开孔的孔口为椭圆形。

3、如权利要求1或2所述的电池封口盖板，其特征在于：所述的同一开孔在轴向上为阶梯形，该开孔由上部的大椭圆孔和下部的小椭圆孔层叠而成。

4、如权利要求3所述的电池封口盖板，其特征在于：所述的大椭圆孔和所述的小椭圆孔的长、短轴相互平行共面。

5、如权利要求3所述的电池封口盖板，其特征在于：所述金属箔是热压在所述大椭圆孔底即小椭圆孔上端开口表面并完全覆盖密封住所述小椭圆孔上端开口。

6、如权利要求4所述的电池封口盖板，其特征在于：所述金属箔为铝或铝合金箔。

7、如权利要求3所述的电池封口盖板，其特征在于：所述电池封口盖板为铝或铝合金材质，所述电池封口盖板通过焊接与所述壳体连接。

8、如权利要求3所述的电池封口盖板，其特征在于：与所述封口盖板相互绝缘连接的另一极端子通过绝缘套垫片和铆钉紧固连接在所述的封口盖板上。

9、一种采用如权利要求1～8之一所述电池封口盖板的电池，所述电池封口盖板与所述电池的壳体密封连接，该电池封口盖板上包括正、负极端子、电解液注入孔和泄压安全孔，所述正、负极端子相互绝缘地连接成为一体、且分别与壳体内部的正、负极耳相连接，其特征在于：所述的封口盖板构成所述的正、负极端子之一，所述的电解液注入孔和泄压安全孔是同一开孔，在所述同一开孔上密封覆盖有安全泄压的金属箔或金属与塑料的复合薄膜。

10、如权利要求9所述的电池，其特征在于：所述的电池为小型或微型尺寸的离子电池。