一種鋰離子電池防爆蓋帽與使用該蓋帽的鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本實用新一種鋰離子電池防爆蓋帽屬于電池領域，一種鋰電池防爆蓋帽是由鋼蓋、防爆鋁片和密封圈組成。該蓋帽的安全功能主要通過對防爆鋁片進行任意形狀的減薄處理后實現(xiàn)電池內壓高時的開啟動作，達到防爆的目的；密封功能通過防爆鋁片對鋼蓋半包覆再鑲嵌于密封圈內，達到密封的目的。本實用新型結構簡單，制作容易，節(jié)約成本,在滿足各項濫用測試安全要求的同時對電池裝配工藝的適應性強，提升產(chǎn)品成品率。使用該蓋帽的鋰離子電池，具有密封可靠、防爆、成品率高、成本低的優(yōu)點。
【專利說明】一種鋰離子電池防爆蓋帽與使用該蓋帽的鋰離子電池
【技術領域】
[0001]本實用新型一種鋰離子電池防爆蓋帽與使用該蓋帽的鋰離子電池屬于電池領域，特別是涉及一種圓柱形鋼殼鋰離子電池上的簡易防爆蓋帽與使用該蓋帽的鋰離子電池。
【背景技術】
[0002]目前，圓柱形鋼殼鋰離子電池蓋帽主要有兩種:第一種是簡單的散件蓋帽，由相同外徑的電極帽和鋁餅疊合放入密封圈組成，電極帽和鋁餅外徑等于密封圈內徑；該蓋帽只起到簡單的密封、集流的作用，無法保障電池的濫用安全性能，并且密封性能差，漏液率高，這種蓋帽在應用的過程中有較好的適應性。第二種是具有CID (電流阻斷器)斷點結構和防爆片的安全蓋帽，由相同直徑的電極帽、鋁環(huán)、防爆鋁片和連接鋁片疊合放入密封圈組成，電極帽鋁環(huán)、防爆鋁片和連接鋁片外徑等于密封圈內徑；該蓋帽除了密封、集流的作用還有出現(xiàn)在電池內壓增大時斷路和防爆片開啟泄氣降壓的安全功能，這種蓋帽在應用的過程中工藝適應能力差，容易出現(xiàn)斷點廢品；疊合套裝的結構密封性能差，漏液率高；并且制造和使用成本高；尤其直徑在8mnTl2mm的小型圓柱形鋼殼鋰離子電池，電池直徑越小，CID斷點結構越難做，也越難使用，成本越高，成品率越低。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種圓柱形鋼殼鋰離子電池蓋帽，擁有好的應用工藝適應性的同時具有防爆功能，并用于制造鋰離子電池。
[0004]本實用新型可以通過以下技術方案來實現(xiàn)，這種鋰離子防爆蓋帽是由鋼蓋、防爆鋁片、密封圈、排氣孔組成，鋼蓋上設有排氣孔，鋼蓋下設有防爆鋁片，防爆鋁片半包裹鋼蓋，形成組合帽，組合帽外設有密封圈，密封圈包裹組合帽。
[0005]本實用新型的鋼蓋是鋼質面蓋，鋼蓋上有任意形狀的排氣孔。鋼蓋可以是鍍鎳鋼蓋或不銹鋼蓋。鋼蓋相當于電極帽，在組裝前鋼蓋和防爆鋁片是不同直徑的，防爆鋁片的直徑大于鋼蓋的直徑；組裝蓋帽時需要用防爆鋁片半包裹鋼蓋，即包邊，形成組合帽；組合帽外徑等于密封圈內徑；通過包邊加大了組合帽跟密封圈的接觸面積，增加了密封性能，降低漏液風險。
[0006]本實用新型的防爆鋁片的厚度在0.2^0.6mm之間，一般地，電池直徑越大，選擇防爆鋁片的厚度就越厚；電池直徑越小，選擇防爆鋁片的厚度就越薄。
[0007]本實用新型的防爆鋁片經(jīng)過處理，在防爆鋁片上形成任意形狀的薄弱部位，薄弱部位的厚度在0.03、.2mm范圍內，設計的原則是電池直徑越大，刻痕的面積越大，薄弱部位的厚度越厚；電池直徑越小，刻痕的面積越小，薄弱部位的厚度越??；薄弱部位可以設計成“〇”、“ + ”、“Y”、“X”、“V”、“D”形等線形薄弱線，也可以設計成圓形斑、半圓形斑、環(huán)形斑等面形薄弱面；薄弱線與薄弱面可以統(tǒng)稱為刻痕，當電芯發(fā)生濫用時內部產(chǎn)氣內壓升高，防爆鋁片的刻痕就會 破裂，從而達到泄壓防爆的作用?？毯劭梢酝ㄟ^沖壓、銑、刨等機械加工形成，也可以通過化學腐蝕或電化學腐蝕形成。[0008]本實用新型的防爆鋁片和鋼蓋通過點焊連接，以確保蓋帽電阻的穩(wěn)定，避免接觸不良；對于小電流的應用場合，防爆鋁片和鋼蓋無點焊連接也是可行的。
[0009]本實用新型的密封圈是常規(guī)的膠質密封圈，材質可以是PP (聚丙烯)、PE(聚乙烯)、乙丙橡膠等，尺寸需跟蓋帽與電池殼匹配。
[0010]包邊裝配好的組合帽安入涂好密封膠的密封圈就形成了本實用新型所述的一種鋰離子電池防爆蓋帽。根據(jù)密封圈材質的選擇，密封膠不是必須的。比如使用彈性高的乙丙橡膠做密封圈，涂和不涂密封膠都是可行的。
[0011]使用本實用新型一種鋰離子電池防爆蓋帽用于制造鋰離子電池，得到使用該蓋帽的鋰離子電池。
[0012]本實用新型防爆蓋帽結構簡單，制作容易，密封可靠，在保證電芯產(chǎn)品能滿足IEC62133、IEC61960和UN38.3等各項安全標準要求的同時節(jié)約成本，降低制程不良率；使用該蓋帽的鋰離子電池，具有密封可靠、防爆、成品率高、成本低的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]附圖1鋼蓋示意圖。
[0014]附圖2有刻痕的防爆鋁片示意圖。
[0015]附圖3密封圈示意圖。
[0016]附圖4是鋼蓋與防爆鋁片包邊組合帽的示意圖。
[0017]附圖5是本專利組合完成的蓋帽三視示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0019]圖中:鋼蓋1、排氣孔2、防爆鋁片3、密封圈4
[0020]如附圖1所示的鋼蓋I是鍍鎳鋼蓋，鋼蓋I上有2個圓形的排氣孔2。鋼蓋I的直徑小于防爆鋁片3的直徑。
[0021]如附圖2所示的防爆鋁片3先進行防爆薄弱口處理，本示意圖采用圓形刻槽方式實現(xiàn)刻痕。本例用沖壓方法沖出圓形凹槽，槽底至背面的厚度控制在0.05±0.005mm。防爆鋁片的直徑大于鋼蓋的直徑。
[0022]如附圖3所示，密封圈4是常規(guī)的PP膠質密封圈，尺寸需跟組合帽與電池殼匹配。
[0023]如附圖4所示本實用新型蓋帽中做好防爆處理的防爆鋁片4與鋼蓋I通過激光點焊焊牢，防爆鋁片從下往上包住鍍鎳鋼蓋，防爆鋁片的被處理面朝下，形成組合帽。附圖1、附圖2與附圖4結合，能很好說明防爆鋁片對鋼蓋的包邊結構。
[0024]如附圖5所示，將裝配好的圖4所示的組合帽安入涂好密封膠的圖3所示的密封圈就形成了本實用新型的一種鋰離子電池防爆蓋帽。
[0025]使用附圖5所示一種鋰離子電池防爆蓋帽用于制造鋰離子電池，得到使用該蓋帽的鋰離子電池。生產(chǎn)過程中漏液率明顯低于使用散件蓋帽和CID安全蓋帽，不存在斷點現(xiàn)象，提高了合格率；所生產(chǎn)的電池通過了 IEC62133、IEC61960和UN38.3安全測試，達到客戶的要求。
【權利要求】
1.一種鋰離子電池防爆蓋帽，其特征是鋼蓋、防爆鋁片、密封圈、排氣孔組成，鋼蓋上設有排氣孔，鋼蓋下設有防爆鋁片，防爆鋁片半包裹鋼蓋，形成組合帽，組合帽外設有密封圈，密封圈包裹組合帽。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋰離子電池防爆蓋帽，其特征是:防爆鋁片的厚度在0.2~0.6mm之間。
3.根據(jù)權利要求2所述的鋰離子電池防爆蓋帽，其特征是在防爆鋁片上局部位置進行減薄處理，形成防爆刻痕。
4.根據(jù)權利要求3所述的鋰離子電池防爆蓋帽，其特征是:防爆刻痕的形狀可以是規(guī)則的，也可以是不規(guī)則的。
5.根據(jù)權利要求3所述的鋰離子電池防爆蓋帽，其特征是:防爆鋁片經(jīng)減薄處理的部位厚度在0.03、.2mm之間。
6.根據(jù)權利要求4所述的鋰離子電池防爆蓋帽，其特征是:防爆刻痕的形狀是“〇”形或“+”形或“Y”形。
7.應用權利要求1至6所述的鋰離子電池防爆蓋帽制作的鋰離子電池。
【文檔編號】H01M2/04GK203690361SQ201320849579
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權日:2013年12月19日
【發(fā)明者】李利, 唐勝成, 陳榮鑫 申請人:廣州豐江電池新技術股份有限公司