專利名稱：一種鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池。
背景技術(shù)：
鋰離子電池具有電壓高、比能量高、循環(huán)使用次數(shù)多、存儲時間長等優(yōu)點，不僅在便攜式電子設(shè)備上得到廣泛應(yīng)用，而且也廣泛應(yīng)用于電動汽車等大型電動設(shè)備方面。電解液是鋰離子電池的重要組成部分，注液是將定量的電解液注入到電池內(nèi)部的重要工序。目前采用注液的方法主要是在鋰離子電池的電池蓋或電池殼體上保留小孔來進行注液，然后再將小孔用密封裝置密封。然而鋰離子電池在化成后電池內(nèi)部產(chǎn)生一定量的氣體，氣體累計到一定程度會導(dǎo)致電池膨脹，繼而影響電池性能。

實用新型內(nèi)容本實用新型為解決鋰離子電池注液密封后，化成時不能排出氣體的技術(shù)問題，提供一種在注液密封后，化成時能排出氣體的鋰離子電池。為達到上述目的，本實用新型提供一種鋰離子電池，包括極芯、電解液、外殼、蓋板、及彈性閥；所述外殼與蓋板之間形成一容納空間，所述極芯和電解液封裝于該容納空間內(nèi)；所述蓋板上開設(shè)有注液孔和排氣孔，所述彈性閥安裝于排氣孔處；所述彈性閥呈薄壁狀結(jié)構(gòu)，包括界定出一通道的圍繞壁及封閉所述通道一端的頂壁，所述通道的另一端與所述容納空間連通，所述頂壁設(shè)有用于排氣的刻痕；所述圍繞壁設(shè)有徑向環(huán)形凹槽，所述徑向環(huán)形凹槽包括槽底、上側(cè)壁及下側(cè)壁，所述徑向環(huán)形凹槽緊密夾持排氣孔周圍的蓋板。優(yōu)選地，所述彈性閥為橡膠閥。優(yōu)選地，所述下側(cè)壁的最大直徑大于所述上側(cè)壁的最大直徑。優(yōu)選地，所述徑向環(huán)形凹槽的豎直寬度沿所述徑向環(huán)形凹槽槽底朝向徑向環(huán)形凹槽開口的方向逐漸減小。優(yōu)選地，所述上側(cè)壁和下側(cè)壁位于徑向環(huán)形凹槽開口處的邊緣處為圓弧形過渡。優(yōu)選地，如權(quán)利要求I所述的鋰離子電池，其特征在于所述頂壁中部設(shè)有向上凸起的凸出部，所述刻痕位于所述凸出部上。優(yōu)選地，所述通道在凸出部內(nèi)側(cè)形成一容氣室。優(yōu)選地，所述刻痕為十字形。優(yōu)選地，所述刻痕為一字形。優(yōu)選地，所述蓋板上排氣孔處焊接有密封蓋，所述密封蓋罩設(shè)在彈性閥上對排氣孔進行封口。本實用新型的有益效果是彈性閥通過與排氣孔周圍的蓋板的凹凸配合可將排氣孔密封，保證外界氣體不進入電池內(nèi)部；同時，由于彈性閥的頂壁具有刻痕，電池化成時內(nèi)部壓力增大,氣體能通過刻痕排出去,減少電池發(fā)鼓的問題，當(dāng)電池內(nèi)部壓力正常時,刻痕在彈性閥的彈性作用下自動關(guān)閉，彈性閥又恢復(fù)到密封排氣孔的狀態(tài)。
圖I是本實用新型提供的鋰離子電池剖面示意圖。圖2是圖I中P的放大圖。圖3是本實用新型提供的一實施例的彈性閥示意圖。圖4是本實用新型提供的具有十字形刻痕的彈性閥示意圖。圖5是本實用新型提供的具有一字形刻痕的彈性閥示意圖。圖6是本實用新型提供的彈性閥安裝到排氣孔的示意圖。圖中標記I-鋰離子電池、2-極芯、21-正極端子、22-負極端子、3-外殼、31-容納空間、4-蓋板、41-排氣孔、42-注液孔5-彈性閥、51-通道、52-圍繞壁、53-頂壁、531-凸出部、532-容氣室、54-刻痕、 55-徑向環(huán)形凹槽、551-槽底、552-上側(cè)壁、553-下側(cè)壁、554-圓弧形過渡、6-密封蓋。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。參閱圖I和圖2，本實用新型提供一種鋰離子電池I，包括極芯2、電解液(未圖示)、 外殼3、蓋板4、及彈性閥5 ;所述外殼3與蓋板4之間形成一容納空間31，所述極芯2和電解液封裝于該容納空間31內(nèi)；所述蓋板4上開設(shè)有注液孔42和排氣孔41，所述彈性閥5安裝于排氣孔41處；所述彈性閥5呈薄壁狀，包括界定出一通道51的圍繞壁52及封閉所述通道51 —端的頂壁53，所述通道51的另一端與所述容納空間31連通，所述頂壁53設(shè)有用于排氣的刻痕54 ;所述圍繞壁52設(shè)有徑向環(huán)形凹槽55，所述徑向環(huán)形凹槽55包括槽底 551、上側(cè)壁552及下側(cè)壁553，所述徑向環(huán)形凹槽55緊密夾持排氣孔41周圍的蓋板4。參閱圖1，電池內(nèi)部的極芯2、電解液(未圖示)屬于現(xiàn)有成熟的技術(shù)，且與本實用新型的發(fā)明點不相關(guān)，故只在圖中做出標示，其結(jié)構(gòu)在此不再贅述。其中標記2表示極芯，極芯2的兩端分別連接有伸出于外殼3的正極端子21和負極端子22，作為電池的正、負極使用。參閱圖1，本實用新型的外殼3可以是一端具有開口的各種形狀，如圓柱體形、六面體形，蓋板4設(shè)于該開口處用于封閉外殼3,極芯2和電解液則封裝于外殼3和蓋板4之間的容納空間31內(nèi)。蓋板4可以選用與外殼3相同的材質(zhì)，如鋁、鋼，通過焊接與外殼3連
接在一起。參閱圖1，蓋板4上分別設(shè)有排氣孔41和注液孔42，注液孔42用于在將極芯2封裝于外殼3與蓋板4之間的容納空間31后，對電池內(nèi)部注液，注液完成即封閉注液孔42，封閉方式可采用常用的壓入鋼珠密封或焊接注液孔罩密封。[0033]彈性閥5用于封閉排氣孔41，防止外界空氣中的水分進入電池內(nèi)部，導(dǎo)致電解液水分含量超標。彈性閥5的另外一個重要作用是在電池化成時排出內(nèi)部的氣體，避免電池出現(xiàn)鼓脹問題。這就需要彈性閥5的結(jié)構(gòu)具有單向開閥泄壓的能力，所謂單向開閥泄壓是指在保證電池內(nèi)環(huán)境與外界空氣隔離的同時，又可使電池化成過程中釋放的氣體迅速、徹底地排出，從而達到消除或減緩鼓脹的目的。本實用新型的彈性閥5正是考慮到其特殊的功效而設(shè)計的。具體地，如圖2，彈性閥5呈薄壁狀結(jié)構(gòu)，包括具有一定厚度的圍繞壁52，該圍繞壁 52界定出一通道51，通道51的上端被頂壁53封閉，起到隔絕外部空氣的作用；通道51的下端與電池內(nèi)部的容納空間31連通，電池化成產(chǎn)生的氣體使得電池內(nèi)部氣壓增大，當(dāng)超過一定壓值時，內(nèi)部氣體頂開刻痕54釋放到外界空氣中；當(dāng)內(nèi)部氣壓低于一定值時，在彈性閥5自身的彈性作用下，刻痕54自動關(guān)閉，彈性閥5又恢復(fù)到封閉排氣孔41的狀態(tài)。圍繞壁52上設(shè)有徑向環(huán)形凹槽55，該徑向環(huán)形凹槽55可以與排氣孔41處的蓋板4形成凹凸配合，以使彈性閥5緊密地密封排氣孔41而不至于脫落。其具體結(jié)構(gòu)是，徑向環(huán)形凹槽55包括槽底551、上側(cè)壁552、及下側(cè)壁553，彈性閥5塞入排氣孔41中時是排氣孔41周圍的蓋板4緊密夾持于徑向環(huán)形凹槽55內(nèi)，即上側(cè)壁552緊貼于排氣孔41周圍的蓋板4的上表面，下側(cè)壁553緊貼于排氣孔41周圍的蓋板4的下表面，上側(cè)壁552和下側(cè)壁553同時將排氣孔41周圍的蓋板4夾緊，環(huán)形槽底551則包覆住排氣孔41的側(cè)壁。優(yōu)選情況下，徑向環(huán)形凹槽55的豎直寬度沿所述徑向環(huán)形凹槽55槽底551朝向徑向環(huán)形凹槽55開口的方向逐漸減小，這樣，越靠近外側(cè)，上側(cè)壁552和下側(cè)壁553之間的豎直距離越小，越能更好地夾緊蓋板4，不致脫落。進一步地，所述上側(cè)壁552和下側(cè)壁553 位于徑向環(huán)形凹槽55開口處的邊緣處為圓弧形過渡554，此種結(jié)構(gòu)增大了上側(cè)壁552和下側(cè)壁553與蓋板4之間的接觸面積，使其更緊密的貼合在蓋板4上、下表面，密封性能更好。優(yōu)選情況下，下側(cè)壁553的最大直徑大于所述上側(cè)壁552的最大直徑，一方面是便于安裝彈性閥5 ;另一方面是在排氣時，不會由于內(nèi)壓過大將彈性閥5沖出，導(dǎo)致脫落。作為彈性閥5頂壁53的一實施例，可以是如圖3所示的形狀，頂壁53大致成水平狀，在頂壁53的中部設(shè)有刻痕54。而本實施例中，如圖2，頂壁53中部設(shè)有向上凸起的凸出部531，所述刻痕54位于所述凸出部531上。優(yōu)選彈性閥5的頂壁53為圖2所示的結(jié)構(gòu)，在頂壁53設(shè)置凸出部531，當(dāng)電池內(nèi)部氣壓增大到一定值需要排氣時，內(nèi)部氣體對凸出部531施加作用力，該作用力垂直于凸出部531的內(nèi)表面，如圖2中的箭頭a所示，刻痕54 兩邊的凸出部531相當(dāng)于門，受到垂直于凸出部531內(nèi)表面的作用力的影響而被頂開，從而釋放氣體。當(dāng)內(nèi)部氣壓得到釋放，進入正常狀態(tài)后，在彈性閥5彈性作用及外界空氣對凸出部531施加的垂直于凸出部531的外表面的作用力下(如圖2箭頭b)，刻痕54被關(guān)閉。因此，相對于圖3所示較為平坦的頂壁53而言，具有頂壁53設(shè)有凸出部531的彈性閥5能更好的釋放壓力和恢復(fù)。進一步地，通道51在凸出部531內(nèi)側(cè)形成一容氣室532，用于暫時存儲化成時產(chǎn)生的氣體，當(dāng)氣體進一步增加時，則頂開刻痕54釋放。如圖4和圖5，刻痕54可以呈十字形或一字型，優(yōu)選呈十字形，便于更快地釋放壓力。彈性閥5由具有彈性的材料制成，如橡膠，并進一步優(yōu)選為三元乙丙。彈性閥5具有優(yōu)良的彈性，加上彈性閥5的內(nèi)部是中空的，很容易安裝到位。如圖6，按圖示箭頭的方向，將彈性閥5塞入到排氣孔41中，并使排氣孔41周圍的蓋板4嵌入到徑向環(huán)形凹槽55 內(nèi)，即完成了彈性閥5的安裝。電池化成后，為了保證排氣孔41處具有更佳的密封性能，防止漏液，優(yōu)選在蓋板4 上排氣孔41處焊接密封蓋6 (如圖1)，密封蓋6呈帽形，并罩設(shè)在彈性閥5上對排氣孔41 進行封口。密封蓋6內(nèi)的安裝在排氣孔41上的彈性閥5則不需要取出。下面說明鋰離子電池I的安裝過程將按照傳統(tǒng)方法制備的極芯2放入帶有開口的外殼3內(nèi)，準備一塊按照上述方法安裝有彈性閥5的蓋板4，并焊接蓋板4到外殼3的開口處封閉外殼3。從蓋板4上的注液孔42注入電解液，然后封閉注液孔42。之后，再進行化成，電池化成時產(chǎn)生的氣體可通過彈性閥5排出，防止了電池產(chǎn)生鼓脹。電池化成完成后， 在彈性閥處罩設(shè)密封蓋6完成對排氣孔的密封。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鋰離子電池，其特征在于包括極芯(2)、電解液、外殼(3)、蓋板(4)、及彈性閥(5);所述外殼(3)與蓋板(4)之間形成一容納空間(31)，所述極芯(2)和電解液封裝于該容納空間(31)內(nèi)；所述蓋板(4)上開設(shè)有注液孔(42)和排氣孔(41)，所述彈性閥(5)安裝于排氣孔(41)處；所述彈性閥(5)呈薄壁狀結(jié)構(gòu)，包括界定出一通道(51)的圍繞壁(52)及封閉所述通道(51)—端的頂壁(53 )，所述通道(51)的另一端與所述容納空間(31)連通，所述頂壁(53 ) 設(shè)有用于排氣的刻痕(54);所述圍繞壁(52)設(shè)有徑向環(huán)形凹槽(55)，所述徑向環(huán)形凹槽包括槽底(551)、上側(cè)壁(552)及下側(cè)壁(553)，所述徑向環(huán)形凹槽(55)緊密夾持排氣孔(41) 周圍的蓋板(4)。
2.如權(quán)利要求I所述的鋰離子電池，其特征在于所述彈性閥(5)為橡膠閥。
3.如權(quán)利要求I所述的鋰離子電池，其特征在于所述下側(cè)壁(553)的最大直徑大于所述上側(cè)壁(552)的最大直徑。
4.如權(quán)利要求I所述的鋰離子電池，其特征在于所述徑向環(huán)形凹槽(55)的豎直寬度沿所述徑向環(huán)形凹槽槽底朝向徑向環(huán)形凹槽開口的方向逐漸減小。
5.如權(quán)利要求I或4所述的鋰離子電池，其特征在于所述上側(cè)壁(552)和下側(cè)壁 (553)位于徑向環(huán)形凹槽開口處的邊緣處為圓弧形過渡(554)。
6.如權(quán)利要求I所述的鋰離子電池，其特征在于所述頂壁(53)中部設(shè)有向上凸起的凸出部(531)，所述刻痕(54)位于所述凸出部上。
7.如權(quán)利要求6所述的鋰離子電池，其特征在于所述通道(51)在凸出部內(nèi)側(cè)形成一容氣室(532)。
8.如權(quán)利要求I所述的鋰離子電池，其特征在于所述刻痕(54)為十字形。
9.如權(quán)利要求I所述的鋰離子電池，其特征在于所述刻痕(54)為一字形。
10.如權(quán)利要求I所述的鋰離子電池，其特征在于所述蓋板(4)上排氣孔(41)處焊接有密封蓋(6 )，所述密封蓋罩設(shè)在彈性閥(5 )上對排氣孔(41)進行封口。
專利摘要本實用新型提供了一種鋰離子電池，包括極芯、電解液、外殼、蓋板、及彈性閥；外殼與蓋板之間形成一容納空間，極芯和電解液封裝于該容納空間內(nèi)；蓋板上開設(shè)有排氣孔，彈性閥安裝于排氣孔處；彈性閥呈薄壁狀結(jié)構(gòu)，包括界定出一通道的圍繞壁及封閉所述通道一端的頂壁，通道的另一端與容納空間連通，頂壁設(shè)有刻痕；圍繞壁設(shè)有徑向環(huán)形凹槽，徑向環(huán)形凹槽緊密夾持排氣孔周圍的蓋板。彈性閥通過與排氣孔周圍的蓋板的凹凸配合可將排氣孔密封，保證外界氣體不進入電池內(nèi)部；同時，由于彈性閥的頂壁具有刻痕，電池化成時內(nèi)部壓力增大，氣體能通過刻痕排出去，減少電池發(fā)鼓的問題；當(dāng)電池內(nèi)部壓力正常時，刻痕在彈性閥的彈性作用下自動關(guān)閉。
文檔編號H01M2/12GK202308123SQ20112041334
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者王先平 申請人:上海比亞迪有限公司