CN2845183Y - 圆柱形锂离子电池安全防爆盖帽 - Google Patents

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方祺
梁寿清
吴凯
李小芳
陈卫
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Abstract

本实用新型公开了一种圆柱形锂离子二次电池的安全防爆盖帽，该防爆盖帽包括一具有环状凹槽的防爆阀，该防爆阀中心向下冲压有一凸台，位于防爆阀下方的绝缘环中心有一与防爆阀的凸台配合的孔，在防爆阀与顶盖之间设置有环状的正温度系数环片；一中空绝缘环装载顶盖、环片、防爆阀和绝缘环。本实用新型具有以下几个方面的优点：1.过充过流时正温度系数环片阻值升高减小输入电流；2.电池内部压力高到设定数值时，防爆阀翻转，使焊接在防爆阀上的极耳脱落而断路；3.在防爆阀翻转后，电池内部压力仍然升高，当达到设定值时，防爆阀将开启泄压。本盖帽制法简单，便于批量生产。

Description

圆柱形锂离子电池安全防爆盖帽
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池技术领域，是一种在电池内部压力过高时，可使电池不能进行充放电的安全保护装置，尤其是针对圆柱形锂离子二次电池的安全防爆盖帽。
背景技术
随着现代社会的发展，移动设备如摄像机，笔记本电脑，移动DVD及数码相机等得到了越来越广泛的应用，从而形成了对高能电池的大量需求，圆柱形锂离子电池如18650，26650，14430电池由于高的能量密度得到了广泛的应用。锂离子电池内由于有对水分活性很高的锂/碳化合物所以需要与外界有良好的密封，业内为了解决电池密封问题一般要把电池密封圈加胶封口。同时锂离子电池在使用不当时会因电解液分解产生气体使电池内压过大而有爆炸的危险，所以锂离子电池需要有在内压过大时断电保护和防爆装置。市场上有具备断电防爆的组合盖帽，但这些组合盖帽不能加胶解决密封问题，并且其结构复杂，安全性不高。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题就在于克服目前锂离子电池的组合盖帽不能加胶密封及结构复杂的缺陷，而提供一种圆柱形锂离子电池安全防爆盖帽，以保证电池可以很好的密封，又具有断电保护功能，且结构简单。
为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：该防爆盖帽包括一具有环状凹槽的防爆阀，该防爆阀中心向下冲压有一凸台，一具有凹槽的绝缘环，该绝缘环中心有一与防爆阀的凸台配合的孔，防爆阀的凸台由此孔伸出并与电极极耳焊接；绝缘环上还有一个或多个压力传导孔；一位位于防爆阀上方环状的正温度系数环片；一具有通气孔的顶盖，一中空绝缘环，此绝缘环装载顶盖、环片、防爆阀和绝缘环。
本实用新型采用上述结构后，其具有以下几个方面的优点：1、过充过流时正温度系数环片阻值升高减小输入电流；2、电池内部压力高到设定数值时，防爆阀翻转，使焊接在防爆阀上的极耳脱落而断路；3、在防爆阀翻转后，电池内部压力仍然升高，当达到设定值时，防爆阀将开启泄压。本实用新型可以有效避免电池发生爆炸和燃烧事故，并且其制法简单，便于批量生产。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型防爆阀的立体图；
图3是本实用新型防爆阀的剖视图；
图4是本实用新型绝缘垫的剖视图；
图5是采用本实用新型的锂离子电池示意图。
具体实施例：
见图1～4，本实用新型包括：防爆阀1、绝缘环2、正温度系数环片3、顶盖4以及绝缘环5。
防爆阀1具有环状凹槽11，且该防爆阀1向下形成一圆弧状的突起部。防爆阀1刻采用厚度为0.2～1.2mm铝片冲压成。该防爆阀1凹槽11的中心向下冲压有一凸台12，此凸台12底部可以焊接电池的正极极耳(参见图5)。于防爆阀1凹槽11内加工有一条刻痕13，通过调整冲压的刻痕13的深度和直径来控制爆开压力，该压力数值一般为1-3Mpa。
绝缘环2采用硬质耐电解液有机溶剂的绝缘材料制造。该绝缘环2中心有一与防爆阀1的凸台12配合的孔22，安装时，防爆阀1的凸台12将由该孔22伸出与电池的正极焊接。绝缘环2上还有一个或多个压力传导孔23。
正温度系数环片3采用PTC(Positive Temperature Coefficient热敏电阻特殊材料)制作。该正温度系数环片的内径比防爆阀1的防爆刻痕13直径略大，以确保组装后防爆阀1的防爆刻痕13不会被该环片3压住而影响爆开压力。
该正温度系数环片3位于防爆阀1上方，具有通气孔41的顶盖4位于该环片3的上方，绝缘环2位于防爆阀1的下方。
中空绝缘环5用于装载顶盖4、环片3、防爆阀12和绝缘环2。该绝缘环5为耐电解液的密封圈，其通过在密封胶溶液里浸泡厚度约100微米左右的密封胶层干燥制得。
见图4、5，将顶盖4、环片3、防爆阀12和绝缘环2安装在绝缘环5内，得到组合盖帽6，把注好电解液的电芯7正极极耳71与组合盖帽6防爆阀1凸台12激光焊接在一起，焊接好盖帽6的电芯7再经过机械铆合封口后即形成装配好电池8。
使用时，如果电芯7外部短路或充放电电流超过正温度系数环片3的工作电流时，该正温度系数环片3通过温度升高、电阻增大减小电流，以保护电芯；当电芯7因失效而导致内部气体压力增大到设定的保护压力时，防爆阀1将由刻痕13处翻转，即整个突起部分将向上翻转。而焊接在凸台12上的电极极耳71由于被绝缘垫2挡住，导致在防爆阀1翻转时它会从凸台12脱落，这样电芯7处于断路失效状态不能进行充放电，从而避免电芯7失效时还在继续使用。如果出现的电芯内部气压在断路后还继续上升，当达到设定值时，防爆阀1将开启泄压。

Claims (2)

1、一种圆柱形锂离子电池安全防爆盖帽，其特征在于：该防爆盖帽(6)包括：
一具有环状凹槽(11)的防爆阀(1)，该防爆阀(1)中心向下冲压有一凸台(12)；
一绝缘环(2)，该绝缘环(2)中心开设有与防爆阀(1)的凸台(12)配合的孔(22)，防爆阀(1)的凸台(12)由此孔(22)伸出并与电极极耳焊接；绝缘环(2)上还有一个或多个压力传导孔(23)；
一位位于防爆阀(1)上方环状的正温度系数环片(3)；
一具有通气孔(41)的顶盖(4)；
一中空绝缘环(5)，此绝缘环(5)装载顶盖(4)、环片(3)、防爆阀(1)和绝缘环(2)。
2、根据权利要求1所述的圆柱形锂离子电池安全防爆盖帽，其特征在于：所述的防爆阀(1)的凹槽(11)内加工有刻痕(13)。
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