專利名稱：鋰離子電池組合蓋帽的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池組合蓋帽，尤其是一種圓柱形鋰離子電池組合蓋帽。
背景技術：
鋰離子電池具有高能量密度和各種優(yōu)異性能，因此應用越來越普及。圓柱 形鋰離子電池由于其標準化的尺寸、成熟的工藝和設備，在鋰離子電池市場中 占有重要的份額。
鋰離子電池的大量應用，使其安全性越來越成為人們關注、研究的課題。 對于能量型鋰離子電池，通?？梢栽O計熱敏電阻來保護其安全，當電池內、外 部出現(xiàn)短路而產生大電流，熱敏電阻可以防止發(fā)生安全事故。
但是，對于現(xiàn)在使用越來越多的電動工具電池，如電動汽車的電池，由于 其需要大倍率放電，熱敏電阻已經不能繼續(xù)使用，因此目前大倍率放電電池的 組合蓋帽沒有安全保護裝置，放電時易于發(fā)生安全事故。
有鑒于此，確有必要提供一種能夠保證大功率鋰離子電池安全的組合蓋帽。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠保證大功率鋰離子電池安全的組合蓋帽。 為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種鋰離子電池組合蓋帽，其包括 膠圈和裝設于膠圈通孔內的頂蓋、電流熔斷器、防爆片、孔板及絕緣墊片，孔 板和防爆片以焊點連接，絕緣墊片用于收容和支撐孔板，電流熔斷器電連接于防爆片和頂蓋之間，當鋰離子電池的電流超過額定值時，電流熔斷器熔斷而切 斷電路。
作為本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽的 一種改進，所述電流熔斷器包括環(huán)形的
絕緣片和"u"形的金屬片。
作為本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽的一種改進，所述金屬片包括兩個通過熔 斷片連接的環(huán)形導電片，金屬片在側面繞過絕緣片，兩個導電片分別貼合于絕 緣片的兩面，熔斷片位于絕緣片的一側。
作為本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽的 一種改進，所述電流熔斷器包括金屬片 和環(huán)形的絕緣片，所述金屬片包括熔斷片和通過熔斷片彼此連接的兩片環(huán)形導 電片。
作為本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽的 一種改進，所述絕緣片的內環(huán)邊緣開設 插槽，熔斷片穿過絕緣片的插槽將分別貼合于絕緣片兩面的兩片導電片連接為 一體。
作為本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽的 一種改進，所述絕緣片的 一 面設有凸出 的限位部，貼合于此面的導電片套設于限位部而將金屬片相對于絕緣片定位。
作為本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽的 一種改進，所述絕緣片的環(huán)形內圓直徑 小于任一導電片的環(huán)形內圓直徑，絕緣片的環(huán)形外圓直徑大于任一導電片的環(huán) 形外圓直徑，絕緣片將兩個導電片完全隔開，使二者僅通過熔斷片電連接，其 他部分完全絕緣。
作為本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽的一種改進，所述金屬片的兩個導電片未 與絕緣片貼合的面分別貼合于防爆片和頂蓋。
作為本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽的一種改進，所述電流熔斷器的熔斷電流
在50A 500A之間。
作為本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽的 一種改進，所述金屬片為低熔點的錫片 或鋅片。相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽通過電流熔斷器來保證電池 的安全，在電池大電流放電時，電流熔斷器熔斷而切斷電流，以保護電池在外 電路短路、并聯(lián)電池組中 一個電池內短路等情況下的安全性。
下面結合附圖和各個具體實施方式
，對本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽及其有
益技術效果進行詳細說明，其中
圖1為本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽第一實施方式的剖視示意圖。
圖2為本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽第一實施方式中，電流熔斷器的示意圖。
圖3為沿圖2中A-A線的剖視示意圖。
圖4為圖3中圓圈部B的^L大示意圖。
圖5為本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽第一實施方式安裝在鋰離子電池上的剖 視示意圖。
圖6為本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽第二實施方式中，電流熔斷器的示意圖。 圖7為沿圖6中C-C線的剖視^文大圖。
具體實施例方式
請參閱圖l，本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽第一實施方式包括頂蓋l、膠圈 2、電流熔斷器3、防爆片4、孔板5和絕緣墊片6。
頂蓋1為臺階形圓片，其設有一個環(huán)形的基部10,基部10的環(huán)形內側邊緣 向上凸起形成傾斜部12和圓形頂部14，傾斜部12上開設有若干透氣孔16。
膠圈2為臺階形空心圓柱，其中直徑較大的為封閉端22,直徑較小的為保 持端24。封閉端22靠近保持端24處的外壁略向內收縮形成收縮部220。膠圈2 的內部開設臺階形通孔26,封閉端22處的通孔26直徑與頂蓋1的外徑相適配。 通孔26周圍的側壁上設有一圈向內的凸環(huán)262。封閉端22向保持端24過度的臺階部28的內壁上設有向上的環(huán)形密封圈264。保持端24在遠離封閉端22處 的頂部"i殳有向內的環(huán)形凸緣242。
請參閱圖2至4,電流熔斷器3包括環(huán)形的絕緣片31和"U，，形的金屬片 33。金屬片33使用熔點較低的材料制成，如錫、鋅等。金屬片33包括兩個通 過熔斷片331連接的環(huán)形導電片332、 333，其在側面繞過絕緣片31,兩個導電 片332、 333分別貼合于絕緣片31的上下表面，熔斷片331則位于絕緣片31的 一側。絕緣片31的一面設有凸出的環(huán)形限位部3il，導電片333套設于限位部 311，使金屬片33不能相對于絕緣片31平移。由于絕緣片31的環(huán)形內圓直徑 小于導電片332、 333的環(huán)形內圓直徑，絕緣片31的環(huán)形外圓直徑大于導電片 332、 333的環(huán)形外圓直徑，因此絕緣片31能夠將兩個導電片332、 333完全隔 開，使二者僅通過熔斷片331電連接，其他部分完全絕緣。
請繼續(xù)參閱圖1,防爆片4的形狀與頂蓋l近似，其外環(huán)42與連接部44的 彎折處設有雙向刻痕46,受力后很容易在雙向刻痕46處斷開。位于防爆片4中 央的凸起部48為圓形。
孔板5為圓形片體，其下表面的中心向上凹陷形成一個凹槽52,孔板5的 中部為厚度很小的焊點54?？装?上還設有至少一個氣孔56。
絕緣墊片6為空心圓柱，其外徑小于月交圏2的保持端24處的通孔直徑。絕 緣墊片6的中心設有通孔62，通孔62周圍的側壁上設有能夠收容孔板5的環(huán)形 凹槽(未標示)。
安裝時，首先將孔板5鑲嵌于絕緣墊片6的環(huán)形凹槽內。然后，將絕緣墊 片6、防爆片4、電流熔斷器3和頂蓋1依次裝入膠圈2的通孔26中，并將防 爆片4的凸起部48與孔板5的焊點54以點焊的方式焊接在一起。裝設有孔板5 的絕緣墊片6被限制在防爆片4和膠圈2所圍成的空間內，孔板5與防爆片4 在焊點54以外的區(qū)域相互絕緣。電流在組合蓋帽中的路徑為經孔板5通過焊 點54流向防爆片4、再從導電片332經熔斷片331流至導電片333、最后經頂蓋1流至外電路。
請繼續(xù)參閱圖5,鉗口時，膠圏2的封閉端22在鋼殼8的擠壓下將彎折變 形，從而牢牢卡住頂蓋1的環(huán)形基部10，此時睹爆片4緊貼于膠圈2的臺階部 28的內壁上，環(huán)形密封圏264緊貼于防爆片4的外環(huán)42,從而將電池內部和外 界隔絕。在鉗口過程中，膠圈2變形時可能會推動防爆片4移動，如果絕緣墊 片6是固定的，則防爆片4和孔板5之間的焊點54就有可能被破壞，而本發(fā)明 的絕緣墊片6在膠圏2中有一定的移動空間7，因此絕緣墊片6和孔板5都能夠 隨防爆片4一起移動，避免焊點因受力而斷開。
請參閱圖6和圖7，本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽第二實施方式的電流熔斷器 3a包括金屬片33a和環(huán)形的絕緣片31a。金屬片33a包括熔斷片331a和通過熔 斷片331a彼此連接的兩片環(huán)形導電片332a、 333a。與第一實施方式的不同僅在 于絕緣片31a的內環(huán)邊緣開設一個插槽310a，熔斷片331a是穿過插槽310a 而將導電片332a、 333a連接為一體的。生產時，熔斷片331a可與導電片332a 或333a —體成型，并在穿過插槽310a后與另 一導電片333a或332a焊接為一體。
在鋰離子電池正常工作時，所述電流熔斷器3、 3a發(fā)熱不高。當鋰離子電 池充放電過程中，內部或外部短路而產生大電流時，組合蓋帽中最為薄弱的電 流熔斷器3、 3a的熔斷片331、 331a將熔斷而切斷電流，起到保護電池安全的作 用。根據(jù)鋰離子電池的充放電需要，電流熔斷器3、 3a的熔斷電流可以設置在 50A 500A之間。
當電池內部的溫度過高以致氣體膨脹時，氣體將從孔板5的氣孔56進入孔 板5與防爆片4之間；壓力達到一定值時，防爆片4和孔板5之間的焊點54將 被斷開，使鋰離子電池電路斷路而停止升溫；如果氣體壓力繼續(xù)增大，則會推 動防爆片4在雙向刻痕46處斷開，使氣體能夠從頂蓋1的透氣孔16排出，以 保證鋰離子電池不發(fā)生著火或爆炸。此時，雖然孔板5已經與防爆片4斷開， 但是由于膠圈2的凸緣242的存在，孔板5不會從組合蓋帽中脫離出來掉到電芯9里，與鋼殼8或電芯9的正負極材料接觸而發(fā)生危險。
需要說明的是，本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽可應用于功率型鋰離子電池中， 尤其是由許多電池串并聯(lián)而成的電池組中的鋰離子電池，如電動工具、電動汽 車中的電池。
根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本發(fā)明所屬領域的技術人員還可以對上述 實施方式進行適當?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式
，對本發(fā)明的一些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權利要求的保 護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為 了方便說明，并不對本發(fā)明構成任何限制。
權利要求
1、一種鋰離子電池組合蓋帽，其包括膠圈和裝設于膠圈通孔內的頂蓋、防爆片、孔板及絕緣墊片，孔板和防爆片以焊點連接，絕緣墊片用于收容和支撐孔板，其特征在于所述鋰離子電池組合蓋帽還包括電流熔斷器，電流熔斷器電連接于防爆片和頂蓋之間，鋰離子電池的電流超過額定值時，電流熔斷器熔斷而切斷電路。
2、 根據(jù)權利要求1所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征在于所述電流熔 斷器包括環(huán)形的絕緣片和"U"形的金屬片。
3、 根據(jù)權利要求2所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征在于所述金屬片 包括兩個通過熔斷片連接的環(huán)形導電片，金屬片在側面繞過絕緣片，兩個導電 片分別貼合于絕緣片的兩面，熔斷片位于絕緣片的一側。
4、 根據(jù)權利要求1所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征在于所述電流熔 斷器包括金屬片和環(huán)形的絕緣片，所述金屬片包括熔斷片和通過熔斷片彼此連 接的兩片導電片。
5、 根據(jù)權利要求4所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征在于所述絕緣片 的內環(huán)邊緣開設插槽，熔斷片穿過絕緣片的插槽將分別貼合于絕緣片兩面的兩 片導電片連接為一體。
6、 .根據(jù)權利要求3或5所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征在于所述絕 緣片的一面設有凸出的限位部，貼合于此面的導電片套設于限位部而將金屬片相對于絕緣片定位。
7、 根據(jù)權利要求3或5所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征在于所述絕 緣片的環(huán)形內圓直徑小于任一導電片的環(huán)形內圓直徑，絕緣片的環(huán)形外圓直徑大于任一導電片的環(huán)形外圓直徑，絕緣片將兩個導電片完全隔開，使二者僅通 過熔斷片電連接，其他部分完全絕緣。
8、 根據(jù)權利要求3或5所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征在于所述金 屬片的兩個導電片未與絕緣片貼合的面分別貼合于防爆片和頂蓋。
9、 根據(jù)權利要求1至5中任意一項所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征在 于所述電流熔斷器的熔斷電流在50A 500A之間。
10、 根據(jù)權利要求2至5中任意一項所述的鋰離子電池組合蓋帽，其特征 在于所述金屬片為低熔點的錫片或鋅片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池組合蓋帽，其包括膠圈和裝設于膠圈通孔內的頂蓋、電流熔斷器、防爆片、孔板及絕緣墊片，孔板和防爆片以焊點連接，絕緣墊片用于收容和支撐孔板，電流熔斷器電連接于防爆片和頂蓋之間，當鋰離子電池的電流超過額定值時，電流熔斷器熔斷而切斷電路。相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明鋰離子電池組合蓋帽通過電流熔斷器來保證電池的安全，在電池大電流放電時，電流熔斷器熔斷而切斷電流，以保護電池在外電路短路、并聯(lián)電池組中一個電池內短路等情況下的安全性。
文檔編號H01M2/04GK101556993SQ200910039500
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權日2009年5月15日
發(fā)明者凱 吳, 鄧平華, 衛(wèi) 陳 申請人:東莞新能源科技有限公司;東莞新能源電子科技有限公司