專利名稱：帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種鋰電池蓋板，尤其涉及到一種具有防爆及斷電裝置的帶 防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板。
背景技術(shù)：
近年來，由于攝像機(jī)、電動(dòng)工具、筆記本電腦、電動(dòng)自行車等電子設(shè)備日 趨小型化、輕便化及便攜帶，而作為這些電子設(shè)備用的驅(qū)動(dòng)電源也向高容量、 高安全性及輕便化方向發(fā)展。鋰離子鋼殼全封閉電池以其電芯的高容量及負(fù)荷 特性優(yōu)異等特點(diǎn)，而得到日益廣泛的應(yīng)用。鋰離子電芯是鋰電池的儲電部件，其在使用時(shí)，會因充電器故障和過分充 電式等因素而隨著電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生異常氣體，導(dǎo)致電池內(nèi)部壓力過大， 從而發(fā)生電池爆炸事故。其后果輕則損壞設(shè)備，重則傷及使用者。因此，當(dāng)電 池內(nèi)部壓力過大時(shí)，為防止電池爆炸，須將電池內(nèi)的氣體外泄。其防護(hù)措施通 常是在電池蓋上設(shè)置保護(hù)裝置。現(xiàn)有的保護(hù)裝置存在可靠性差，耐壓范圍小， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工要求高等不足之處?；谏鲜龅默F(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明人研制了本發(fā)明一種"帶防爆及 斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板及其制作方法"。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有防爆及斷電裝置的帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板，包括鋁基板，于鋁基板上設(shè)有 一電極通孔，所述的電極通孔的底部設(shè)有環(huán)形支撐部，電極通孔內(nèi)設(shè)有一防爆 及斷電裝置，該防爆及斷電裝置由金屬頂蓋、防爆片、排氣孔板、絕緣墊片、 環(huán)狀密封圈和包邊件組成，其中金屬頂蓋位于防爆及斷電裝置頂部，防爆片中 部為具有彈性的下凹部，防爆片的四周與頂蓋相貼合；排氣孔板設(shè)有排氣孔， 防爆片的下凹部與金屬排氣孔板相連接；環(huán)狀密封圈密封連接于金屬頂蓋、防 爆片和排氣孔板的周邊；環(huán)形包邊件卡設(shè)于環(huán)狀密封圈的外側(cè)；于環(huán)形包邊件 的下側(cè)與環(huán)形支撐部之間設(shè)有絕緣墊片；防爆及斷電裝置外側(cè)的環(huán)形包邊件與電極通孔內(nèi)側(cè)相貼合，環(huán)形包邊件的上端與電極通孔相焊接。在使用的時(shí)候， 鋁基板裝在鋰電池的金屬殼體上端，防爆及斷電裝置就是電池的正極，鋁基板 和金屬殼體就是鋰電池的負(fù)極。當(dāng)鋰電池內(nèi)部壓力過大時(shí)，首先使防爆片彈起 而切斷電路，電池內(nèi)部體積增加，壓力降低，從而起到保護(hù)作用。并且當(dāng)發(fā)生 極端情況時(shí)，可通過防爆片的環(huán)形凹槽使電解液外泄以達(dá)到保護(hù)電池整體不發(fā) 生爆炸的目的，可有效且可靠地防止電池爆炸。 所述金屬頂蓋是凸形蓋狀體。所述防爆片為鋁質(zhì)薄片，防爆片的下凹部底部為平面，防爆片的上表面設(shè) 有安全泄壓用的環(huán)形凹槽。所述排氣孔板上沿同一圓周均布有多個(gè)上下貫通的排氣孔，排氣孔板中部 下側(cè)設(shè)有圓形凹槽，該圓形凹槽底部邊緣設(shè)有一個(gè)V形或者梯形V/環(huán)槽或者U形環(huán)槽(下同)。所述防爆片及排氣孔板的防爆結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在排氣孔板上的V形環(huán)槽及設(shè) 于防爆片上的環(huán)形凹槽，且防爆片及排氣孔板通過多點(diǎn)的點(diǎn)連接方式相連接， 當(dāng)電芯內(nèi)部壓力超過設(shè)定值時(shí)，經(jīng)排氣孔的向上的壓力使防爆片的下凹部向上 抬起，并導(dǎo)致排氣孔板的V形環(huán)槽斷開，或連接點(diǎn)斷開(此連接點(diǎn)就是二至六 個(gè)激光焊點(diǎn))，從而與防爆片相分離而切斷電路；如果內(nèi)壓繼續(xù)增大，則防爆片 的環(huán)形凹槽斷開而泄壓。所述防爆片下凹部在沿圓周方向均布的二到六個(gè)點(diǎn)通過激光點(diǎn)焊與排氣孔 板相連接。所述電芯內(nèi)部的壓力設(shè)定值為0.6-3.0Mpa，此設(shè)定值的最高值和最低值之 差可根據(jù)需要調(diào)整到0.8-1.0 Mpa。一種帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板的制作方法，它包括如下步驟a、 通過機(jī)械沖壓分別制成頂蓋、防爆片、排氣孔板及絕緣墊片，并通過高 溫注塑形成密封圈；b、 將頂蓋裝在防爆片上部，用沖壓模具將防爆片包邊，使頂蓋)的邊緣包 裹在防爆片中；c、 然后用激光點(diǎn)焊機(jī)將防爆片與排氣孔板進(jìn)行沿圓周方向均勻分布的多點(diǎn)點(diǎn)》旱^d、 焊接完成后，將頂蓋、防爆片、排氣孔板的周邊部分裝入密封圈內(nèi)，用 熱封設(shè)備將密封圈周邊包裹，再將環(huán)形包邊件置于密封圈外側(cè)，最后將環(huán)形包 邊件的上端與電極通孔相焊接，裝置制作完成。本發(fā)明一種帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板的有益效果是 克服了現(xiàn)有技術(shù)對大電流鋰電池蓋板安全性要求的不足之處，本發(fā)明在池內(nèi)部壓力過大時(shí)，首先使防爆片彈起而切斷電路，電池內(nèi)部體積增加，壓力 降低，從而起到保護(hù)作用。且當(dāng)發(fā)生極端情況時(shí)，可通過防爆片的環(huán)形凹槽使 電解液外泄以達(dá)到保護(hù)電池整體不發(fā)生爆炸的目的。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、耐 壓高、泄壓均勻性好，制作成本低、能安全斷電及泄壓等特點(diǎn)，可有效且可靠地防止電池爆炸。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的鋁蓋板整體結(jié)構(gòu)正視圖；圖2是圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意正視圖；圖4是圖3的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例二的整體結(jié)構(gòu)示意正視圖；圖6是圖5的C-C剖面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明10、鋁蓋板 20、包邊件40、頂蓋 50、排氣孔板 53、 V形環(huán)槽60、防爆片 61、下凹部70、絕緣墊片 100、防爆及斷電裝置30、密封件 51、排氣孔62、環(huán)形凹槽具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對本技術(shù)方案提供的一種帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板進(jìn)行敘述。本發(fā)明是這樣實(shí)施的在圖1至圖6中， 一種帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板，包括鋁基板 10，于鋁基板10上設(shè)有一電極通孔11，所述的電極通孔11的底部設(shè)有環(huán)形支撐部12，電極通孔11內(nèi)設(shè)有一防爆及斷電裝置100，該防爆及斷電裝置100 由金屬頂蓋40、防爆片60、排氣孔板50、絕緣墊片70、環(huán)狀密封圈30和包 邊件20組成，其中金屬頂蓋40位于防爆及斷電裝置100頂部，防爆片60中 部為具有彈性的下凹部61，防爆片60的四周與頂蓋40相貼合；排氣孔板50 設(shè)有排氣孔51，防爆片60的下凹部與金屬排氣孔板50相連接；環(huán)狀密封圈 30密封連接于金屬頂蓋40、防爆片60和排氣孔板50的周邊；環(huán)形包邊件20 卡設(shè)于環(huán)狀密封圈30的外側(cè)；于環(huán)形包邊件20的下側(cè)與環(huán)形支撐部12之間 設(shè)有絕緣墊片70;防爆及斷電裝置100外側(cè)的環(huán)形包邊件20與電極通孔11 內(nèi)側(cè)相貼合，環(huán)形包邊件20的上端與電極通孔11相焊接。在使用的時(shí)候，鋁 基板裝在鋰電池的金屬殼體上端，防爆及斷電裝置就是電池的正極，鋁基板和 金屬殼體就是鋰電池的負(fù)極。當(dāng)鋰電池內(nèi)部壓力過大時(shí)，首先使防爆片彈起而 切斷電路，電池內(nèi)部體積增加，壓力降低，從而起到保護(hù)作用。并且當(dāng)發(fā)生極 端情況時(shí)，可通過防爆片的環(huán)形凹槽使電解液外泄以達(dá)到保護(hù)電池整體不發(fā)生 爆炸的目的，可有效且可靠地防止電池爆炸。在本實(shí)施例中，金屬頂蓋40是凸形蓋狀體。防爆片60為鋁質(zhì)薄片，防爆 片60的下凹部61底部為平面，防爆片60的上表面設(shè)有安全泄壓用的環(huán)形凹 槽62。排氣孔板50上沿同一圓周均布有多個(gè)上下貫通的排氣孔，排氣孔板中 部下側(cè)設(shè)有圓形凹槽，該凹槽底部邊緣設(shè)有一個(gè)V形環(huán)槽。防爆片60及排氣置在排氣孔板上的V形環(huán)槽53及設(shè)于防爆片60上 的環(huán)形凹槽62，且防爆片60及排氣孔板50通過多點(diǎn)的點(diǎn)連接方式相連接，當(dāng) 電芯內(nèi)部壓力超過設(shè)定值時(shí)，經(jīng)排氣孔的向上的壓力使防爆片60的下凹部61 向上抬起，并導(dǎo)致排氣孔板50的V形環(huán)槽53斷開，從而與防爆片60相分離 而切斷電路；如果內(nèi)壓繼續(xù)增大，則防爆片60的環(huán)形凹槽62斷開而泄壓。防 爆片30下凹部61在沿圓周方向均布的六個(gè)點(diǎn)通過激光點(diǎn)焊與排氣孔板40相 連接。電芯內(nèi)部的壓力設(shè)定值為0.6-3.0Mpa (此設(shè)定值的最高值和最低值之差 可根據(jù)需要調(diào)整到0.8-1.0 Mpa)。本實(shí)施例的制作方法包括如下步驟a、 通過機(jī)械沖壓分別制成頂蓋40、防爆片60、排氣孔板50及絕緣墊片 70，并通過高溫注塑形成密封圈30;b、 將頂蓋40裝在防爆片60上部，用沖壓模具將防爆片60包邊，使頂蓋 40的邊緣包裹在防爆片60中；c、 然后用激光點(diǎn)焊機(jī)將防爆片60與排氣孔板50進(jìn)行沿圓周方向均勻分 布的多點(diǎn)點(diǎn)焊；d、 焊接完成后，將頂蓋40、防爆片60、排氣孔板50的周邊部分裝入密封 圈30內(nèi)，用熱封設(shè)備將密封圈30周邊包裹，再將環(huán)形包邊件20置于密封圈30 外側(cè)，最后將環(huán)形包邊件20的上端與電極通孔11相焊接，裝置制作完成。以上所述，僅是本發(fā)明帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板的一種較佳實(shí) 施例而己，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì) 對以上的實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù) 方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板，包括鋁基板(10)，于鋁基板(10)上設(shè)有一電極通孔(11)，其特征在于所述的電極通孔(11)的底部設(shè)有環(huán)形支撐部(12)，電極通孔(11)內(nèi)設(shè)有一防爆及斷電裝置(100)，該防爆及斷電裝置(100)由金屬頂蓋(40)、防爆片(60)、排氣孔板(50)、絕緣墊片(70)、環(huán)狀密封圈(30)和包邊件(20)組成，其中金屬頂蓋(40)位于防爆及斷電裝置(100)頂部，防爆片(60)中部為具有彈性的下凹部(61)，防爆片(60)的四周與頂蓋(40)相貼合；排氣孔板(50)設(shè)有排氣孔(51)，防爆片(60)的下凹部與金屬排氣孔板(50)相連接；環(huán)狀密封圈(30)密封連接于金屬頂蓋(40)、防爆片(60)和排氣孔板(50)的周邊；環(huán)形包邊件(20)卡設(shè)于環(huán)狀密封圈(30)的外側(cè)；于環(huán)形包邊件(20)的下側(cè)與環(huán)形支撐部(12)之間設(shè)有絕緣墊片(70)；防爆及斷電裝置(100)外側(cè)的環(huán)形包邊件(20)與電極通孔(11)內(nèi)側(cè)相貼合，環(huán)形包邊件(20)的上端與電極通孔(11)相焊接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板，其特征在 于所述金屬頂蓋(40)是凸形蓋狀體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板，其特征在 于所述防爆片(60)為鋁質(zhì)薄片，防爆片(60)的下凹部(61)底部為平面， 防爆片(60)的上表面設(shè)有安全泄壓用的環(huán)形凹槽(62)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板，其特征在 于所述排氣孔板(50)上沿同一圓周均布有多個(gè)上下貫通的排氣孔，排氣孔板 中部下側(cè)設(shè)有圓形凹槽，該凹槽底部邊緣設(shè)有一個(gè)V形環(huán)槽。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板，其特征在于所述防爆片(60)及排氣孔板(50)的防爆結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在排氣孔板上 的V形環(huán)槽(53)及設(shè)于防爆片(60)上的環(huán)形凹槽(62)，且防爆片(60) 及排氣孔板(50)通過多點(diǎn)的點(diǎn)連接方式相連接，當(dāng)電芯內(nèi)部壓力超過設(shè)定值 時(shí)，經(jīng)排氣孔的向上的壓力使防爆片(60)的下凹部(61)向上抬起，并導(dǎo)致 排氣孔板(50)的V形環(huán)槽(53)斷開，從而與防爆片(60)相分離而切斷電 路；如果內(nèi)壓繼續(xù)增大，則防爆片(60)的環(huán)形凹槽(62)斷開而泄壓。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板，其特征在 于所述防爆片(60)下凹部(61)在沿圓周方向均布的二至六個(gè)點(diǎn)通過激光點(diǎn) 焊與排氣孔板(40)相連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板，其特征在 于所述電芯內(nèi)部的壓力設(shè)定值為0.6-3.0Mpa。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置的制作方法，其特征在于，它包括如下步驟a、 通過機(jī)械沖壓分別制成頂蓋(40)、防爆片(60)、排氣孔板(50)及絕 緣墊片(70)，并通過高溫注塑形成密封圈(30);b、 將頂蓋(40)裝在防爆片(60)上部，用沖壓模具將防爆片(60)包邊， 使頂蓋(40)的邊緣包裹在防爆片(60)中；c、 然后用激光點(diǎn)焊機(jī)將防爆片(60)與排氣孔板(50)進(jìn)行沿圓周方向均勻分布的多點(diǎn)點(diǎn)焊；d、 焊接完成后，將頂蓋(40)、防爆片(60)、排氣孔板(50)的周邊部分 裝入密封圈(30)內(nèi)，用熱封設(shè)備將密封圈(30)周邊包裹，再將環(huán)形包邊件(2Q)置于密封圈(30)外側(cè)，最后將環(huán)形包邊件(20)的上端與電極通孔(11) 相焊接，裝置制作完成。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種鋰電池蓋板，尤其涉及到一種具有防爆及斷電裝置的帶防爆及斷電保護(hù)裝置的鋰電池蓋板。其包括鋁基板，于鋁基板上設(shè)有一電極通孔，所述的電極通孔的底部設(shè)有環(huán)形支撐部，電極通孔內(nèi)設(shè)有一防爆及斷電裝置，該防爆及斷電裝置由金屬頂蓋、防爆片、排氣孔板、絕緣墊片、環(huán)狀密封圈和包邊件組成。其有益效果是克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，在電池內(nèi)部壓力過大時(shí)，首先使防爆片彈起而切斷電路，電池內(nèi)部體積增加，壓力降低，從而起到保護(hù)作用，當(dāng)發(fā)生極端情況時(shí)，通過防爆片的環(huán)形凹槽使電解液外泄以保護(hù)電池整體不發(fā)生爆炸。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、耐壓高、泄壓均勻性好，制作成本低、能安全斷電及泄壓等特點(diǎn)，可有效且可靠地防止電池爆炸。
文檔編號H01M2/04GK101626066SQ20091010932
公開日2010年1月13日 申請日期2009年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月14日
發(fā)明者勵(lì)建炬 申請人:深圳市科達(dá)利實(shí)業(yè)有限公司