CN103682206B - 一种锂离子动力电池的防漏盖帽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子动力电池的防漏盖帽，所述防漏盖帽包括防爆片和覆盖防爆片的防漏膜。所述防爆片包括保护膜、与保护膜相隔一定距离并包围保护膜的固定部和分别连接保护膜和固定部的刻痕部；所述防漏膜包括置于固定部上的中空的接触部和位于接触部内并与接触部相连的气囊。与现有技术相比，本发明的最大优势在于：通过在确保电池内的电解液不泄漏的结构中增加防漏膜，确保电池内的电解液不泄漏。

Description

一种锂离子动力电池的防漏盖帽

【技术领域】

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子动力电池的防漏盖帽。

【背景技术】

锂离子电池具有高能量密度和各种优异性能，因此应用越来越普及。柱体状锂离子电池尤其其标准化的尺寸、成熟的工艺和设备，在锂离子电池市场中占有重要的份额。

锂离子电池的大量应用，使其安全性越来越成为人们关注、研究的课题。现有锂离子电池一般都是采用盖帽设计来保证安全的。现有的电池盖帽一般设有一保护片，所述保护片为金属铝制成，所述保护片上设有保护膜，当电池发生电热失控时，电池内压升高后，汽化的电解液便会冲破保护膜，并流出电池壳体外。该种保护方式，虽然能及时有效地将电池内部的热量得到释放，避免了电池因压力过大而发生爆炸的情况。但是，该种保护方式的最大不足之处在于：从保护膜破裂处释放出的高温的电解液及其混合物遇到外部的空气极易发生燃烧，最终给整个电池组的使用带来极大的安全隐患。

有鉴于此，确有必要提供一种锂离子动力电池的防漏盖帽以解决上述问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种结构简单，并能确保电池内的电解液不泄漏的锂离子动力电池的防漏盖帽。

为了实现上述目的，本发明提供了一种锂离子动力电池的防漏盖帽，所述防漏盖帽包括防爆片和覆盖防爆片的防漏膜，所述防爆片包括保护膜、与保护膜相隔一定距离并包围保护膜的固定部和分别连接保护膜和固定部的刻痕部，所述防漏膜包括置于固定部上的中空的接触部和位于接触部内并与接触部相连的气囊，所述防漏膜为圆形片状，其由耐高温、抗老化、耐腐蚀的可塑性橡胶制成。

作为本发明锂离子动力电池的防漏盖帽的一种改进，所述防漏盖帽还包括置于防漏膜的接触部上的中空的护罩。

作为本发明锂离子动力电池的防漏盖帽的一种改进，所述防漏盖帽还包括基板，所述基板包括上表面、与上表面相对的下表面、自上表面向下表面凹陷且不贯穿下表面的固定槽，所述固定槽包括槽底和自槽底向上表面延伸的槽壁，所述基板还包括自槽底向下表面贯穿的通孔，所述防爆片的固定部激光焊接在固定槽的槽底，所述防爆片的固定部和保护膜的接触部分别抵接在固定槽的槽壁。

作为本发明锂离子动力电池的防漏盖帽的一种改进，所述防漏盖帽还包括位于基板上的正电极端、位于基板上与正电极端相隔一定距离的负电极端、夹在正电极端与基板间的正绝缘垫、夹在负电极端与基板间的负绝缘垫、置于基板下的正电极引出片、置于基板下并与正电极引出片相隔一定距离的负电极引出片、夹在基板和正电极引出片间的正电池盖、夹在基板和负电极引出片间的负电池盖、同时贯穿正电极端、正绝缘垫、基板、正电池盖和正电极引出片并将正电极端、正绝缘垫、基板、正电池盖和正电极引出片固定在一起的正固定件和同时贯穿负电极端、负绝缘垫、基板、负电池盖和负电极引出片并将负电极端、负绝缘垫、基板、负电池盖和负电极引出片固定在一起的负固定件。

作为本发明锂离子动力电池的防漏盖帽的一种改进，所述防爆片与基板之间采用激光焊接工艺连接。

与现有技术相比，本发明锂离子动力电池的防漏盖帽的最大优势在于：防漏盖帽增设防漏膜。在电池中的电解液及其混合物迅速膨胀时，该防漏膜可收容电解液及其混合物，从而避免了电解液及其混合物外泄。

【附图说明】

图1为本发明锂离子动力电池的立体图；

图2为图1所示锂离子动力电池的防漏盖帽的立体分解图；

图3为本发明锂离子动力电池的剖视图；

图4为图3所述A部分的放大图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

请参阅图1-4，本发明提供一种锂离子动力电池100的防漏盖帽10，该锂离子动力电池100的防漏盖帽10用于扣合于锂离子电池壳体90之上，主要起到密封电池壳体90和保护锂离子动力电池100使用安全的作用。所述防漏盖帽10包括基板1，置于基板1上的正电极端21、置于基板1上并与正电极端21相隔一定距离的负电极端22、夹在正电极端21与基板1间的正绝缘垫31、夹在负电极端22与基板1间的负绝缘垫32、置于基板1下的正电极引出片41、置于基板1下并与正电极引出片41相隔一定距离的负电极引出片42、夹在基板1和正电极引出片41间的正电池盖51、夹在基板1和负电极引出片42间的负电池盖52、同时贯穿正电极端21、正绝缘垫31、基板1、正电池盖51和正电极引出片41并将上述元件固定在一起的正固定件61和同时贯穿负电极端22、负绝缘垫32、基板1、负电池盖52和负电极引出片42并将上述元件固定在一起的负固定件62。所述基板1还包括贯穿基板的通孔14、固定在基板1上并覆盖通孔的防爆片7、覆盖所述防爆片7的防漏膜8和置于防漏膜8上分别将防爆片7和防漏膜8固定在基板1上的护罩9。

所述防爆片7包括保护膜71、与保护膜71相隔一定距离并包围保护膜71的固定部72和分别连接保护膜71和固定部72的刻痕部27。所述防爆片采用较薄的金属铝片制成。所述保护膜位于防爆片的中部并向防漏膜的方向凸起。由于金属铝材质比较柔软，故当电池发生故障时，其内部产生气体的气压达到一定数值时，气体会冲破保护膜而进入防漏膜，即保护膜便会沿着刻痕部断开。因而，所述刻痕部的设置，使得电池发生故障时，防爆片可先从刻痕部断裂。

所述防漏膜8为圆形片状，其包括置于固定部72上的中空的接触部81和位于接触部81内并与接触部81相连的气囊82。所述防漏膜通常采用耐高温、抗老化的可塑性橡胶制成。

基板1包括上表面11、与上表面11相对的下表面12和位于基板1中部自上表面11向下表面12凹陷且不贯穿下表面12的固定槽13。所述固定槽13包括槽底131和自槽底131向上表面11延伸的槽壁132。组装时，所述防爆片7的固定部72和防漏膜8的接触部81分别收容于固定槽13内，具体地，所述防爆片7的固定部72分别抵接在固定槽13的槽底131和槽壁132，所述防漏膜8的接触部81分别抵接在防爆片7的固定部72和固定槽13的槽壁132。

护罩9为中空的柱状体，其包括中空的按压部91和由按压部91围成的中空部92。组装时，护罩9的按压部91按压在防漏膜8的接触部81；同时按压部91的外表面抵接于基板1的固定槽13的槽壁132上。

防爆片7的固定部72、防漏膜8的接触部81和护罩9的按压部91分别采用超声波焊接工艺与基板1的固定槽13焊接在一起。

正、负电极端21、22均由导电材料制成且具有相同的结构。所述正电极端21包括置于基板1的上表面11并位于固定槽13一侧的正本体部211、自正本体部211的中部向远离基板1的方向延伸的正延伸部212和贯穿所述正本体部211的若干正电极贯通孔213。相应地，所述负电极端22包括置于基板1的上表面11并位于固定槽13的另一侧的负本体部221、自负本体部221的中部向远离基板1的方向延伸的负延伸部222和贯穿所述负本体部221的若干负电极贯通孔223。

所述正绝缘垫31呈平板状，其包括贯穿其上的若干正绝缘垫贯通孔311。

所述负绝缘垫32的结构与正绝缘垫31的结构相同，其包括贯穿其上的负绝缘垫贯通孔321。所述正、负绝缘垫采用聚乙丙烯材料制成，因而具有较好的耐高温性和绝缘性。由于聚乙丙烯材料为现有技术，因此在本说明书中对其不作详细说明。

所述正、负电极引出片41、42均由导电材料制成且具有相同的结构。所述正电极引出片41包括正电极板411、自正电极板411向远离基板1方向延伸的正延伸片412和贯穿正电极板411的正电极板贯通孔413。相应地，所述负电极引出片42包括负电极板421和自负电极板421向远离基板1方向延伸的负延伸片422和贯穿负电极板421的负电极板贯通孔423。

所述正、负电池盖51、52均由绝缘材料制成且具有相同的结构。本实施方式中，正、负电池盖51、52亦呈平板状。所述正电池盖51包括贯穿其上的正电池盖贯通孔511；相应地，所述负电池盖52包括贯穿其上的负电池盖贯通孔522。优选地，所述正、负电池盖均采用聚乙丙烯材料制成。

所述正、负固定件61、62具有相同的结构。所述正固定件61包括正固定体611和套设在正固定体611外的正绝缘圈612。组装时，所述正绝缘圈612收容于基板1的基板贯通孔内15。相应地，所述负固定件62包括负固定体621和套设在负固定体621外的负绝缘圈622。组装时，所述负绝缘圈622亦收容于所述基板1的基板贯通孔内15。所述正、负固定体均由导电材料制成，其分别电连接至正、负电极端21、22。

组装时，正固定件自上而下分别穿过正电极端的正电极贯通孔、正绝缘垫的正绝缘垫贯通孔、基板的基板贯通孔、正电池盖的正电池盖贯通孔和正电极引出片的正电极板贯通孔。所述负固定件自上而下分别穿过负电极端的负电极贯通孔、负绝缘垫的负绝缘垫贯通孔、基板的基板贯通孔、负电池盖的负电池盖贯通孔和负电极引出片的负电极板贯通孔。本实施方式中，所述防漏盖帽包括两个正固定件和两个负固定件。相应地，所述正电极贯通孔、正绝缘垫贯通孔、正电池盖贯通孔、正电极板贯通孔、负电极贯通孔、负绝缘垫贯通孔、负电池盖贯通孔、负电极板贯通孔的数量亦分别为两个。上述每个元件的数量也可根据具体的应用环境，选择一个或三个及三个以上。另外，基板的基板贯通孔的数量与上述元件的数量相对应。

所述正、负绝缘垫、正、负电池盖和正、负绝缘圈均采用铁氟龙材料制成，可在350℃高温下不发生形变，因而可起到较好的密封效果。由于所述铁氟龙材料(英文全称为Polytetrafluoroetylene)为现有技术，因此在本说明书中对其不作详细说明。

在其他可选择的实施方式中，所述防漏膜与防爆片之间可增设一环片。所述环片包括固定片和由固定片围成的片孔。组装时，所述固定片夹设在防漏膜的接触部和防爆片的固定部之间，这样固定片的边缘可压住保护膜四周的刻痕部。采用以上技术方案后，当电池内部气体的压力达到设定数值引起保护膜发生形变时，所述环片压住防爆片，防爆片因而不能发生形变，所述防爆片因而更容易从刻痕部处发生断裂，电池内部的气体从而能从断裂处快速排除。

锂离子动力电池在工作过程中或者受到外力猛烈撞击时，有可能发生电热失控的现象，此时，电池内的电解液的温度急剧上升至100-200℃，电解液汽化，导致电池内压急速升高。为了保护好整个电池组的安全，本发明锂离子动力电池的防漏盖帽不仅具有传统电池的防爆片设计，另外还加设有防漏膜。在实际使用中，冲破防爆片的保护膜的汽化的电解液及其混合物便会冲击防漏膜，由于防漏膜采用的是耐高温、抗老化的可塑性橡胶制成，因此，防漏膜不会破裂，只会沿着中空的护罩迅速膨胀形成收容汽化状电解液及其混合物的气囊。待电池内部温度降低后，防漏膜在弹性力的作用下，又恢复成原状，此时，气囊中的电解液及其混合物便会回来至电池壳体内。

本发明锂离子动力电池的防漏盖帽，并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (5)

1.一种锂离子动力电池的防漏盖帽，其特征在于：所述防漏盖帽包括防爆片和覆盖防爆片的防漏膜，所述防爆片包括保护膜、与保护膜相隔一定距离并包围保护膜的固定部和分别连接保护膜和固定部的刻痕部，所述防漏膜包括置于固定部上的中空的接触部和位于接触部内并与接触部相连的气囊，所述防漏膜为圆形片状，其由耐高温、抗老化、耐腐蚀的可塑性橡胶制成。

2.如权利要求1所述的锂离子动力电池的防漏盖帽，其特征在于：所述防漏盖帽还包括置于防漏膜的接触部上的中空的护罩。

3.如权利要求1所述的锂离子动力电池的防漏盖帽，其特征在于：所述防漏盖帽还包括基板，所述基板包括上表面、与上表面相对的下表面、自上表面向下表面凹陷且不贯穿下表面的固定槽，所述固定槽包括槽底和自槽底向上表面延伸的槽壁，所述基板还包括自槽底向下表面贯穿的通孔，所述防爆片的固定部激光焊接在固定槽的槽底，所述防爆片的固定部和保护膜的接触部分别抵接在固定槽的槽壁。

4.如权利要求3所述的锂离子动力电池的防漏盖帽，其特征在于：所述防漏盖帽还包括位于基板上的正电极端、位于基板上与正电极端相隔一定距离的负电极端、夹在正电极端与基板间的正绝缘垫、夹在负电极端与基板间的负绝缘垫、置于基板下的正电极引出片、置于基板下并与正电极引出片相隔一定距离的负电极引出片、夹在基板和正电极引出片间的正电池盖、夹在基板和负电极引出片间的负电池盖、同时贯穿正电极端、正绝缘垫、基板、正电池盖和正电极引出片并将正电极端、正绝缘垫、基板、正电池盖和正电极引出片固定在一起的正固定件和同时贯穿负电极端、负绝缘垫、基板、负电池盖和负电极引出片并将负电极端、负绝缘垫、基板、负电池盖和负电极引出片固定在一起的负固定件。

5.如权利要求3所述的锂离子动力电池的防漏盖帽，其特征在于：所述防爆片与基板之间采用激光焊接工艺连接。