TWI404252B - Production method of pressure relief valve for lithium battery cover - Google Patents

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Description

鋰電池蓋體之洩壓安全閥的製造方法
本發明係一種製造鋰電池蓋體之洩壓安全閥的方法。
由於鋰電池具有大的電容量、高能量密度、高功率密度、放電平穩以及無記憶效應、儲存壽命長等優點，所以廣泛應用於日常生活以及各種產業中，尤其是講求輕薄短小的電子產品(如手機、PDA、筆記型電腦等)，更適合採用鋰電池作為電源。
然而，若在異常條件下進行充放電的操作，則在電池內會因電解液的快速蒸發或因副反應而產生大量的氣體，使得電池內部壓力升高，而產生爆炸或起火等意外，所以，目前鋰電池於蓋體會加工形成一洩壓安全閥，以使得在氣體大量產生時能夠衝破該洩壓安全閥，而達到洩壓的目的。
請參看第四圖所示，既有的製造鋰電池蓋體(21)之洩壓安全閥(22)的方法包括直接於該鋰電池之蓋體(21)沖設一環形凹槽(221)。然而，這種沖設的方式必須精準控制該環形凹槽(221)的底部(222)與該蓋體底部(211)之間的厚度並使其達很薄的狀態(0.02毫米(mm)至0.03mm)，才能確保安全閥於15~25kg/cm2 的壓力範圍內開閥，該厚度若太厚則無法開閥洩壓，造成電池模組損壞，若沖設深度過深，則易損壞鋰電池蓋體，導致良率下降，或者在電池尚未異常使用之前就有爆開的疑慮。
本發明人有鑑於既有製造鋰電池蓋體之洩壓安全閥的方法不易控制環形凹槽的底部與該蓋體底部之間的厚度，而影響該洩壓安全閥的正常使用，因此經過長期的研究以及重複的試驗之後，終於發明出此鋰電池蓋體之洩壓安全閥的製造方法。
本發明之目的係提供一種藉由退火的方式改變鋁合金鋰電池蓋體機械性質使得安全閥能於不改開閥壓力下亦能調整防爆溝沖壓深度的製造方法。
為達上述目的，本發明鋰電池蓋體之洩壓安全閥的製造方法，包括：於該鋰電池蓋體沖設一環形凹槽，且該鋰電池蓋體係由鋁合金所製成；加熱該環形凹槽內部，使該環形凹槽內部的溫度達200℃~500℃；冷卻該環形凹槽，以於該鋰電池蓋體形成洩壓安全閥。
較佳的是，於該鋰電池蓋體沖壓一環形凹槽係包括令該環形凹槽之底部與該蓋體之底部之間的厚度為0.05~0.07毫米(mm)。
較佳的是，上述加熱該環形凹槽內部以及冷卻該環形凹槽的步驟係以退火處理進行。
本發明又關於一種鋰電池蓋體之洩壓安全閥，其係由上述製造方法所製成者。
本發明也關於一種鋰電池蓋體，其係包括上述洩壓安全閥。
由於鋁合金藉由加熱至特定溫度會使得材料之強度與 硬度降低，而能承受18~22kg/cm2 的壓力，使得大量氣體在達到較既有集中之壓力範圍時才會使該洩壓安全破裂，而達到在準確的壓力下才進行釋壓的效果，而且本發明之環形凹槽與蓋體之底部之間的厚度無須精準控制或達到非常薄的狀態，故能避免先前技術所產生的缺點，而提升產品良率。
請參看第一至三圖所示，本發明鋰電池蓋體(11)之洩壓安全閥的製造方法，包括：環形凹槽形成步驟(a)，其係於該蓋體(11)沖設一環形凹槽(121)，令該環形凹槽(121)之底部(122)與該蓋體(11)之底部(111)之間的厚度為0.05~0.07毫米(mm)，且該蓋體(11)係由鋁合金所製成；退火步驟(b)，其係包括加熱該環形凹槽(121)內部(b-1)，使該環形凹槽(121)內部的溫度達200℃~500℃，之後再將該環形凹槽(121)自然冷卻(b-2)；以於該鋰電池蓋體(11)形成洩壓安全閥(12)(c)。
請參看第二及三圖，其係顯示一鋰電池的外殼(10)，該外殼(10)係由鋁合金所製成，且包括一蓋體(11)，該蓋體(11)可為一體成形於該外殼(10)或者是單獨成形後再與該外殼之本體相連接，該蓋體(11)具有一洩壓安全閥(12)，其係由上述製造方法所製成者，該洩壓安全閥(12)包括一環形凹槽(121)以及形成於該環形凹槽(121)中央的凸部，該環形凹槽(121)具有經退火處理之底部(122)，且該環形凹槽(121)之底部(122)與該蓋體(11)之底部(111)之間的厚度為 0.05~0.07毫米(mm)。
本發明能夠在該環形凹槽(121)之底部(122)與該蓋體(11)之底部(111)之間的厚度為既有的兩倍之情況下，使得氣體在18~22kg/cm2 的壓力下將其衝破，而達到釋壓的效果，因此無須深入沖設並精準控制，即可在蓋體(11)形成洩壓安全閥(12)，故能提高鋰電池外殼(10)的良率，並確保鋰電池使用時的安全性。
(a)‧‧‧環形凹槽形成步驟
(b)‧‧‧退火步驟
(b-1)‧‧‧加熱該環形凹槽內部
(b-2)‧‧‧將該環形凹槽自然冷卻
(c)‧‧‧形成洩壓安全閥
(10)‧‧‧外殼
(11)‧‧‧蓋體
(111)‧‧‧底部
(12)‧‧‧洩壓安全閥
(121)‧‧‧環形凹槽
(122)‧‧‧底部
(21)‧‧‧蓋體
(211)‧‧‧蓋體底部
(22)‧‧‧洩壓安全閥
(221)‧‧‧環形凹槽
(222)‧‧‧底部
第一圖係本發明之流程圖。
第二圖係本發明鋰電池蓋體之立體圖。
第三圖係本發明鋰電池蓋體之洩壓安全閥的側面剖視圖。
第四圖係既有鋰電池蓋體之洩壓安全閥的側面剖視圖。
(a)‧‧‧環形凹槽形成步驟
(b)‧‧‧退火步驟
(b-1)‧‧‧加熱該環形凹槽內部
(b-2)‧‧‧將該環形凹槽自然冷卻
(c)‧‧‧形成洩壓安全閥

Claims (5)

  1. 一種鋰電池蓋體之洩壓安全閥的製造方法，包括：於該鋰電池蓋體沖設一環形凹槽，且該鋰電池蓋體係由鋁合金所製成；加熱該環形凹槽內部，使該環形凹槽內部的溫度達200℃~500℃；冷卻該環形凹槽，以於該鋰電池蓋體形成該洩壓安全閥。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中於該鋰電池蓋體沖壓一環形凹槽步驟係包括令該環形凹槽之底部與該蓋體之底部之間的厚度為0.05~0.07毫米(mm)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中上述加熱該環形凹槽內部係使該環形凹槽內部的溫度達400℃。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之製造方法，其中上述加熱該環形凹槽內部係使該環形凹槽內部的溫度達400℃。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之製造方法，其中上述加熱該環形凹槽內部以及冷卻該環形凹槽的步驟係以退火處理進行。
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