TWM522472U - 鋰電池防爆結構 - Google Patents

Description

鋰電池防爆結構

本創作係有關於一種鋰電池防爆結構，尤指一種能使防爆之薄膜與鋰電池芯殼體之頂板緊密連結者。

目前鋰電池芯之結構主要包括一殼體，殼體內置放有電解質溶液及採用疊片或捲繞裝配方式裝配的正極片、隔離膜及負極片。其中，各正極片分別以正極極耳焊接後，再同時焊接在殼體的正極接線柱的底部，各負極片分別以負極極耳焊接，再同時焊接在殼體的負極接線柱的底部。而正極接線柱及負極接線柱的頂部則是分別設有外螺紋，藉以在分別螺合一螺母後，分別固定不同的接線端子，以分別向外輸出電力。

其中，在充、放電狀態時，容易讓殼體內之電解質溶液溫度上升，並產生氣體。而為了防止因氣體之快速膨脹使殼體爆炸，目前鋰電池殼體之頂板上大多會烙上一層防爆薄膜，或是以點焊方式將防爆薄膜點焊於頂板上，以封閉防爆孔，藉以在氣體快速膨脹時，衝破防爆薄膜之阻隔，以達到洩壓的目的。

然而，以點焊方式將防爆薄膜點焊於頂板上，因點焊機之功率大小很難調適，以致於點焊時容易因功率太高而穿破防爆薄膜，或因功率太小而造成虛焊現象，使產品品質很難掌控。而若利用一加熱裝置以加 熱、加壓之方式將防爆薄膜直接烙於頂板上，則僅能讓防爆薄膜下陷以與頂板形成線狀之結合，其在結合品質上亦不是很可靠。如此一來，當防爆薄膜與頂板沒有完全密合時，不但容易讓電解質溶液洩漏，且會在殼體內之氣體壓力並未過高時即讓防爆薄膜爆開，使鋰電池芯之殼體無法再使用而縮短產品之使用壽命。

有鑑於此，為了提供一種有別於習用技術之結構，並改善上述之缺點，創作人積多年的經驗及不斷的研發改進，遂有本創作之產生。

本創作之一目的在提供一種以衝壓之方式成型一卡板及一擠壓部，使定位固定環，進而使薄膜與頂板完全密合之鋰電池防爆結構，俾能解決習用防爆薄膜之結合品質不良而使電解質溶液洩漏及防爆薄膜提早爆開之問題，而能有效提高產品品質，使在殼體內之氣體壓力到達預設壓力時，讓防爆薄膜爆開，以避免產品之浪費而降低生產成本，並延長產品之使用壽命。

為達上述創作之目的，本創作所設之鋰電池防爆結構係設於一鋰電池芯殼體頂端之頂板上；其主要之技術特點在於：該頂板具有上下連通之承接區域及通氣孔，承接區域由頂板之頂面向下凹陷，承接區域具有環形底面，環形底面位於通氣孔之頂部周緣；一膠圈係容置於承接區域內，並位於環形底面之上方；一薄膜係容置於承接區域內，並位於膠圈之上方；一固定環係容置於承接區域內，並位於薄膜之上方；一卡板向下抵壓於固定環之頂面之外周緣；以及該頂板之頂面設有一向下凹陷之擠壓部，且擠壓部位於卡板之外周圍。

實施時，該承接區域係為圓形槽，該通氣孔係為圓形孔，圓形槽之直徑大於通氣孔之直徑。

實施時，該卡板係由頂板之頂面以水平方向朝向承接區域之中心延伸而成之環形凸塊。

實施時，該擠壓部係為經衝壓而成之環形槽。

為便於對本創作能有更深入的瞭解，茲詳述於後：

1‧‧‧鋰電池防爆結構

2‧‧‧頂板

21‧‧‧承接區域

211‧‧‧環形底面

22‧‧‧通氣孔

3‧‧‧膠圈

4‧‧‧薄膜

5‧‧‧固定環

6‧‧‧卡板

7‧‧‧擠壓部

第1圖係為本發明鋰電池防爆結構之較佳實施例之立體外觀示意圖。

第2圖係為第1圖之A-A’剖面圖。

第3圖係為本發明鋰電池防爆結構之較佳實施例之部份元件分解圖。

第4圖係為第3圖之各元件組合後之立體外觀示意。

第5圖係為第4圖之B-B’剖面圖。

第6圖係為本發明鋰電池防爆結構之較佳實施例之卡板成型後之組合剖面示意圖。

第7圖係為本發明鋰電池防爆結構之較佳實施例之擠壓部成型時，卡板產生位移之組合剖面示意圖。

本發明係為一種鋰電池防爆結構，其中，該鋰電池芯具有一殼體，殼體之頂端設有一金屬頂板，該頂板具有一頂面及一底面，而該防爆結構係結合於頂板上，以封閉通氣孔，藉以在殼體內之氣體快速膨脹至設定之壓力時，衝破防爆薄膜之阻隔，以達到洩壓的目的。

請參閱第1、2圖所示，其為本發明鋰電池防爆結構1之較佳實施例，係包括由下而上依序層疊並容納於頂板2之承接區域21內的一膠圈3、一薄膜4、一固定環5，以及一卡板6、一擠壓部7。

如第3~5圖所示，該頂板2係為長條形鋁板，頂板2具有上下連通之承接區域21及圓形通氣孔22，承接區域21由頂板2之頂面向下凹陷，承接區域21係為直徑大於圓形通氣孔22直徑之圓形凹槽，承接區域21與通氣孔22具有同一軸心且上、下連通，承接區域21具有一環形底面211，環形底面211位於通氣孔22之頂部周緣。實施時，通氣孔22亦可為正方形孔，或為其他幾何形狀，而承接區域21亦可為正方形凹槽，或為其他幾何形狀之凹槽。

該膠圈3係為一環形板體，該薄膜4係為鋁箔之類的金屬片，該固定環5係為環形鋼圈。膠圈3、薄膜4及固定環5層疊於承接區域21內，且膠圈3位於環形底面211之上方，薄膜4位於膠圈3之上方，固定環5位於薄膜4之上方。

如第6圖所示，該卡板6係由頂板2之頂面以水平方向朝向承接區域21之中心延伸而成之環形凸塊，以向下抵壓於固定環5之頂面之外周緣。而如第7圖所示，該擠壓部7係為經衝壓頂板2之頂面而形成向下凹陷之環形槽，且擠壓部7位於卡板6之外周圍。

藉此，即可在擠壓部7成型時，讓卡板6同時由頂板2之頂面以水平方向朝向承接區域21之中心產生水平位移，以增加卡板6抵壓固定環5之面積，從而使膠圈3、薄膜4及固定環5緊密結合於頂板2之承接區域21內，以完全封閉通氣孔22。

因此，本創作具有以下之優點：

1、本創作之卡板能有效的定位固定環，並使固定環緊壓住層疊的薄膜及膠圈，使薄膜能確實密封住通氣孔，在殼體內之氣體壓力到達預設壓力時，才會讓防爆薄膜爆開，因此，可有效避免因防爆薄膜提早爆開而造成之產品浪費，並延長產品之使用壽命。

2、本創作在衝壓擠壓部時，能使卡板之內徑縮小，以增加卡板抵壓固定環之面積，因此，可有效避免空氣由固定環之外周緣洩露，以提升氣密之效果。

綜上所述，依上文所揭示之內容，本創作確可達到預期之目的，提供一種能確保氣密效果以提高產品品質，並延長產品使用壽命的鋰電池防爆結構，極具產業上利用之價值，爰依法提出新型專利申請。

1‧‧‧鋰電池防爆結構

2‧‧‧頂板

21‧‧‧承接區域

3‧‧‧膠圈

4‧‧‧薄膜

5‧‧‧固定環

6‧‧‧卡板

7‧‧‧擠壓部

Claims (4)

1. 一種鋰電池防爆結構，係設於一鋰電池芯殼體頂端之頂板上；其特徵在於：該頂板具有上下連通之一承接區域及一通氣孔，該承接區域由該頂板之頂面向下凹陷，該承接區域具有一環形底面，該環形底面位於該通氣孔之頂部周緣；一膠圈係容置於該承接區域內，並位於該環形底面之上方；一薄膜係容置於該承接區域內，並位於該膠圈之上方；一固定環係容置於該承接區域內，並位於該薄膜之上方；一卡板向下抵壓於該固定環之頂面之外周緣；以及該頂板之頂面設有一向下凹陷之擠壓部，且該擠壓部位於該卡板之外周圍。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鋰電池防爆結構，其中，該承接區域係為圓形槽，該通氣孔係為圓形孔，該圓形槽之直徑大於該通氣孔之直徑。
3. 如申請專利範圍第1項所述之鋰電池防爆結構，其中，該卡板係由該頂板之頂面以水平方向朝向該承接區域之中心延伸而成之環形凸塊。
4. 如申請專利範圍第1或3項所述之鋰電池防爆結構，其中，該擠壓部係為經衝壓而成之環形槽。