專利名稱：圓柱形鋰離子電池安全防爆蓋帽的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋰離子電池技術領域，是一種在電池內(nèi)部壓力過高時，可使電池不能進行充放電的安全保護裝置，尤其是針對圓柱形鋰離子二次電池的安全防爆蓋帽。
背景技術：
隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，移動設備如攝像機，筆記本電腦，移動DVD及數(shù)碼相機等得到了越來越廣泛的應用，從而形成了對高能電池的大量需求，圓柱形鋰離子電池如18650，26650，14430電池由于高的能量密度得到了廣泛的應用。鋰離子電池內(nèi)由于有對水分活性很高的鋰/碳化合物所以需要與外界有良好的密封，業(yè)內(nèi)為了解決電池密封問題一般要把電池密封圈加膠封口。同時鋰離子電池在使用不當時會因電解液分解產(chǎn)生氣體使電池內(nèi)壓過大而有爆炸的危險，所以鋰離子電池需要有在內(nèi)壓過大時斷電保護和防爆裝置。市場上有具備斷電防爆的組合蓋帽，但這些組合蓋帽不能加膠解決密封問題，并且其結構復雜，安全性不高。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題就在于克服目前鋰離子電池的組合蓋帽不能加膠密封及結構復雜的缺陷，而提供一種圓柱形鋰離子電池安全防爆蓋帽，以保證電池可以很好的密封，又具有斷電保護功能，且結構簡單。
為解決上述技術問題，本實用新型采用了如下的技術方案該防爆蓋帽包括一具有環(huán)狀凹槽的防爆閥，該防爆閥中心向下沖壓有一凸臺，一具有凹槽的絕緣環(huán)，該絕緣環(huán)中心有一與防爆閥的凸臺配合的孔，防爆閥的凸臺由此孔伸出并與電極極耳焊接；絕緣環(huán)上還有一個或多個壓力傳導孔；一位位于防爆閥上方環(huán)狀的正溫度系數(shù)環(huán)片；一具有通氣孔的頂蓋，一中空絕緣環(huán)，此絕緣環(huán)裝載頂蓋、環(huán)片、防爆閥和絕緣環(huán)。
本實用新型采用上述結構后，其具有以下幾個方面的優(yōu)點1、過充過流時正溫度系數(shù)環(huán)片阻值升高減小輸入電流；2、電池內(nèi)部壓力高到設定數(shù)值時，防爆閥翻轉，使焊接在防爆閥上的極耳脫落而斷路；3、在防爆閥翻轉后，電池內(nèi)部壓力仍然升高，當達到設定值時，防爆閥將開啟泄壓。本實用新型可以有效避免電池發(fā)生爆炸和燃燒事故，并且其制法簡單，便于批量生產(chǎn)。


圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型防爆閥的立體圖；圖3是本實用新型防爆閥的剖視圖；圖4是本實用新型絕緣墊的剖視圖；圖5是采用本實用新型的鋰離子電池示意圖。
具體實施例見圖1～4，本實用新型包括防爆閥1、絕緣環(huán)2、正溫度系數(shù)環(huán)片3、頂蓋4以及絕緣環(huán)5。
防爆閥1具有環(huán)狀凹槽11，且該防爆閥1向下形成一圓弧狀的突起部。防爆閥1刻采用厚度為0.2～1.2mm鋁片沖壓成。該防爆閥1凹槽11的中心向下沖壓有一凸臺12，此凸臺12底部可以焊接電池的正極極耳(參見圖5)。于防爆閥1凹槽11內(nèi)加工有一條刻痕13，通過調整沖壓的刻痕13的深度和直徑來控制爆開壓力，該壓力數(shù)值一般為1-3Mpa。
絕緣環(huán)2采用硬質耐電解液有機溶劑的絕緣材料制造。該絕緣環(huán)2中心有一與防爆閥1的凸臺12配合的孔22，安裝時，防爆閥1的凸臺12將由該孔22伸出與電池的正極焊接。絕緣環(huán)2上還有一個或多個壓力傳導孔23。
正溫度系數(shù)環(huán)片3采用PTC(Positive Temperature Coefficient熱敏電阻特殊材料)制作。該正溫度系數(shù)環(huán)片的內(nèi)徑比防爆閥1的防爆刻痕13直徑略大，以確保組裝后防爆閥1的防爆刻痕13不會被該環(huán)片3壓住而影響爆開壓力。
該正溫度系數(shù)環(huán)片3位于防爆閥1上方，具有通氣孔41的頂蓋4位于該環(huán)片3的上方，絕緣環(huán)2位于防爆閥1的下方。
中空絕緣環(huán)5用于裝載頂蓋4、環(huán)片3、防爆閥12和絕緣環(huán)2。該絕緣環(huán)5為耐電解液的密封圈，其通過在密封膠溶液里浸泡厚度約100微米左右的密封膠層干燥制得。
見圖4、5，將頂蓋4、環(huán)片3、防爆閥12和絕緣環(huán)2安裝在絕緣環(huán)5內(nèi)，得到組合蓋帽6，把注好電解液的電芯7正極極耳71與組合蓋帽6防爆閥1凸臺12激光焊接在一起，焊接好蓋帽6的電芯7再經(jīng)過機械鉚合封口后即形成裝配好電池8。
使用時，如果電芯7外部短路或充放電電流超過正溫度系數(shù)環(huán)片3的工作電流時，該正溫度系數(shù)環(huán)片3通過溫度升高、電阻增大減小電流，以保護電芯；當電芯7因失效而導致內(nèi)部氣體壓力增大到設定的保護壓力時，防爆閥1將由刻痕13處翻轉，即整個突起部分將向上翻轉。而焊接在凸臺12上的電極極耳71由于被絕緣墊2擋住，導致在防爆閥1翻轉時它會從凸臺12脫落，這樣電芯7處于斷路失效狀態(tài)不能進行充放電，從而避免電芯7失效時還在繼續(xù)使用。如果出現(xiàn)的電芯內(nèi)部氣壓在斷路后還繼續(xù)上升，當達到設定值時，防爆閥1將開啟泄壓。
權利要求1.一種圓柱形鋰離子電池安全防爆蓋帽，其特征在于該防爆蓋帽(6)包括一具有環(huán)狀凹槽(11)的防爆閥(1)，該防爆閥(1)中心向下沖壓有一凸臺(12)；一絕緣環(huán)(2)，該絕緣環(huán)(2)中心開設有與防爆閥(1)的凸臺(12)配合的孔(22)，防爆閥(1)的凸臺(12)由此孔(22)伸出并與電極極耳焊接；絕緣環(huán)(2)上還有一個或多個壓力傳導孔(23)；一位位于防爆閥(1)上方環(huán)狀的正溫度系數(shù)環(huán)片(3)；一具有通氣孔(41)的頂蓋(4)；一中空絕緣環(huán)(5)，此絕緣環(huán)(5)裝載頂蓋(4)、環(huán)片(3)、防爆閥(1)和絕緣環(huán)(2)。
2.根據(jù)權利要求1所述的圓柱形鋰離子電池安全防爆蓋帽，其特征在于所述的防爆閥(1)的凹槽(11)內(nèi)加工有刻痕(13)。
專利摘要本實用新型公開了一種圓柱形鋰離子二次電池的安全防爆蓋帽，該防爆蓋帽包括一具有環(huán)狀凹槽的防爆閥，該防爆閥中心向下沖壓有一凸臺，位于防爆閥下方的絕緣環(huán)中心有一與防爆閥的凸臺配合的孔，在防爆閥與頂蓋之間設置有環(huán)狀的正溫度系數(shù)環(huán)片；一中空絕緣環(huán)裝載頂蓋、環(huán)片、防爆閥和絕緣環(huán)。本實用新型具有以下幾個方面的優(yōu)點1.過充過流時正溫度系數(shù)環(huán)片阻值升高減小輸入電流；2.電池內(nèi)部壓力高到設定數(shù)值時，防爆閥翻轉，使焊接在防爆閥上的極耳脫落而斷路；3.在防爆閥翻轉后，電池內(nèi)部壓力仍然升高，當達到設定值時，防爆閥將開啟泄壓。本蓋帽制法簡單，便于批量生產(chǎn)。
文檔編號H01M2/34GK2845183SQ20052006420
公開日2006年12月6日 申請日期2005年9月9日 優(yōu)先權日2005年9月9日
發(fā)明者方祺, 梁壽清, 吳凱, 李小芳, 陳衛(wèi), 付小虎 申請人:東莞新能源電子科技有限公司