鋰電池蓋帽的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶超聲極耳及密封性好的鋰電池蓋帽，屬電池配件【技術(shù)領(lǐng)域】。其包括頂蓋、底蓋、安全閥門(mén)，其特征在于，對(duì)底蓋進(jìn)行改進(jìn)：對(duì)于非平板頂蓋的電池，在底蓋內(nèi)的鋁片上焊接有極耳，位于鋁片的兩個(gè)圓形泄氣孔端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓弧所在的區(qū)域。對(duì)于平板頂蓋的電池，在底蓋內(nèi)的平板防爆片上焊接有極耳，位于平板防爆片圓弧對(duì)應(yīng)的中心位置。并對(duì)密封圈進(jìn)行改進(jìn)，更改了其底部的結(jié)構(gòu)。改進(jìn)后的電池蓋帽在電池制造工藝中只需將電池正極極耳與蓋帽極耳用超聲波焊接機(jī)進(jìn)行極耳的對(duì)接焊接即可，不僅大大降低了電池廠家總的制造成本，而且提高了組裝效率。提高了密封效果，減少漏液及小鋁片脫落，能很好地預(yù)防電池的正負(fù)極短路。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
裡電池蓋帽

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池安全組合蓋帽，尤其涉及帶超聲波焊接極耳及密封性好的鋰電池蓋帽，屬電池配件【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]電池的出現(xiàn)為我們?nèi)祟?lèi)的生活、娛樂(lè)及工作提供了重要的電源保障。隨著社會(huì)的發(fā)展和人類(lèi)文明的進(jìn)步，一次電池由于對(duì)環(huán)境的污染、容量低、使用時(shí)間短等缺點(diǎn)逐漸將被淘汰，取而代之的是無(wú)污染、容量大、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)的二次電池，其中圓柱形鋰電池特有的自身結(jié)構(gòu)和性能被廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，像筆記本電腦、移動(dòng)電源、電動(dòng)工具等就是其中的代表。
[0003]安全組合蓋帽是鋰電池最重要的安全保障部件，其本身的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝直接或間接地影響著鋰電池的性能以及電池廠家的制造成本。目前存在的問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾占-
^ \\\.1、在電池制造工藝過(guò)程中蓋帽正極極耳的激光機(jī)焊接受安全組合蓋帽小鋁片的焊接區(qū)域和極耳方向的限制，操作不方便，效率降低，無(wú)形中增加了電池的制造成本。
[0004]2、大多數(shù)蓋帽正極極耳的焊接是用激光機(jī)焊接的，此種設(shè)備成本過(guò)高，且點(diǎn)的焊接面小。
[0005]3、電動(dòng)工具本身就需要能提供瞬時(shí)大電流放電的電池，傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝無(wú)法提供解決能瞬時(shí)大電流放電的電池安全組合蓋帽。既使傳統(tǒng)工藝能夠做成動(dòng)力型鋰電池，但當(dāng)大電流通電池組合蓋帽時(shí)，由于內(nèi)阻的作用電池內(nèi)會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，這時(shí)就會(huì)影響電池的安全性。傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的電池安全組合蓋帽內(nèi)阻一般都有幾十毫歐甚至更大，直接限制了大電流很好的通過(guò)性。
[0006]4、密封圈是蓋帽的重要部件，質(zhì)量不好會(huì)影響電池的密封效果，容易造成漏液，甚至?xí)斐杀?、火?zāi)等不可估量的損失。傳統(tǒng)的密封圈在電池封口時(shí)所施加的壓力受滾槽R角的擠壓，直接傳導(dǎo)給激光焊小鋁片，導(dǎo)致小鋁片變形或直接脫落，容易造成正負(fù)短路。
[0007]5、安全組合蓋帽在組合物料時(shí)，多裝、少裝會(huì)直接影響電池的性能，其至報(bào)廢，不好量化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對(duì)鋰電池目前存在的上述問(wèn)題，研制一種自帶極耳的安全組合蓋帽，并對(duì)密封圈進(jìn)行改進(jìn)，提高安全蓋帽質(zhì)量。
[0009]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，技術(shù)解決方案如下:
所述鋰電池安全組合蓋帽包括頂蓋、底蓋、安全閥門(mén)，其特征在于，對(duì)底蓋進(jìn)行改進(jìn):對(duì)于非平板頂蓋的電池，在底蓋內(nèi)的鋁片上焊接有極耳，位于鋁片的兩個(gè)圓形泄氣孔端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓弧所在的區(qū)域。對(duì)于平板頂蓋的電池，在底蓋內(nèi)的平板防爆片上焊接有極耳，位于平板防爆片圓弧對(duì)應(yīng)的中心位置。所述焊接采用超聲波焊接。
[0010]底蓋上的防爆片包裹頂蓋，用超聲波焊接機(jī)或激光焊接機(jī)封邊，焊接處形成合金體，使電池蓋帽成為一個(gè)整體。優(yōu)選方案:焊接處為兩個(gè)對(duì)稱(chēng)焊點(diǎn)；焊接處為超聲波焊點(diǎn)或激光焊點(diǎn)。也可以將頂蓋與底蓋上的防爆片上下焊接成為一個(gè)整體，焊接處形成合金體。優(yōu)選方案:焊接處為四個(gè)或六個(gè)對(duì)稱(chēng)焊點(diǎn)；焊接處為超聲波焊點(diǎn)或激光焊點(diǎn)。
[0011]對(duì)密封圈進(jìn)行改進(jìn)，更改了其底部的結(jié)構(gòu)。所述鋰電池蓋帽密封圈，
為中空環(huán)形體，包括圈體、上沿和下沿，其特征在于，圈體底部的下沿為內(nèi)外雙臺(tái)階或上下雙臺(tái)階，且雙臺(tái)階之間沿圈體均勻分布有有傾斜角度的筋，連接雙臺(tái)階。外臺(tái)階圓周大于內(nèi)臺(tái)階圓周。
[0012]對(duì)密封圈底部結(jié)構(gòu)進(jìn)行另一方案:所述的鋰電池蓋帽密封圈為雙型圈密封圈，由密封圈和隔斷圈組成，密封圈和隔斷圈均為中空環(huán)形體，中空環(huán)形體包括圈體、上沿和下沿，其特征在于，密封圈下沿活動(dòng)套接隔斷圈，隔斷圈下沿圓周小于上沿圓周，隔斷圈上沿圓周與密封圈下沿圓周一致。
[0013]還可以在隔斷圈底部?jī)?nèi)涂上一層電池專(zhuān)用密封膠，起到更好的密封的作用。
[0014]上述兩種技術(shù)方案優(yōu)選:沿密封圈內(nèi)壁一周設(shè)有楔體型的阻料筋。阻料筋位置優(yōu)選:距密封圈下沿1.1毫米處。
[0015]通過(guò)磨具一體成型。
[0016]改進(jìn)后的電池安全組合蓋帽優(yōu)點(diǎn)在于:1、在電池制造工藝中只需將電池正極極耳與蓋帽極耳用超聲波焊接機(jī)進(jìn)行極耳的對(duì)接焊接即可，省略了購(gòu)買(mǎi)成本過(guò)高的激光機(jī)焊接，不僅大大降低了電池廠家總的制造成本，而且提高了組裝效率。2、用適合超聲波焊接機(jī)或激光焊接機(jī)將防爆片和頂蓋帽兩種不同的材質(zhì)焊接后，焊接處形成合金體，電池蓋帽成為真正意義上的一個(gè)整體，此時(shí)的內(nèi)阻是非常小(ImQ以下)，而且品質(zhì)穩(wěn)定、非?？煽?，為動(dòng)力型鋰電池提供大電流很好的通過(guò)性提供安全保障。動(dòng)力型鋰電池用此安全組合蓋帽，當(dāng)大的電流瞬時(shí)或長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)此安全組合蓋帽時(shí)，由于內(nèi)阻非常小使大的電流瞬時(shí)或長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)非常好，電池內(nèi)部就不會(huì)產(chǎn)生因蓋帽內(nèi)阻大而形成的熱量過(guò)高造成的電池安全隱患。
3、將密封圈的底部臺(tái)階改變?yōu)殡p臺(tái)階，當(dāng)?shù)撞康谝粋€(gè)臺(tái)階受到擠壓時(shí)，由于有一定傾斜角度的筋及漏空的存在，第一個(gè)臺(tái)階就有很大的收縮空間，第二個(gè)臺(tái)階就受力很小，從而保護(hù)了臺(tái)階內(nèi)的小鋁片。電池封口時(shí)不但能減緩小鋁片的受力程度，而且小鋁片即使有一定程度的變形，因密封圈的底部外臺(tái)階的有效包圍，有效地防止了小鋁片受滾槽R角的擠壓而脫落造成電池的報(bào)廢。有效地避免了電池R角與小鋁片的直接的接觸，能很好地預(yù)防電池的正負(fù)極短路。4、采用雙型圈密封圈，由密封圈底部支承小鋁片，隔斷圈作為電源隔斷部分，將焊接后的防爆片、小鋁片整體包裹在密封圈內(nèi)部。當(dāng)電池封口時(shí)所施加的壓力受滾槽R角的擠壓傳導(dǎo)給小鋁片時(shí)，由于電池內(nèi)部壓力的作用即使防爆片動(dòng)作與小鋁片脫離，也不會(huì)直接落入電池內(nèi)部，有效的預(yù)防了電池因小鋁片的脫落造成的正負(fù)極短路現(xiàn)象。為防止鋰電池封口時(shí)激光焊小鋁片受滾槽R角的擠壓而脫落造成的危害提供安全保障。5、由于密封圈內(nèi)壁設(shè)有楔體型的阻料筋，能量化、限制組件高度，當(dāng)多裝其中任何一個(gè)組合物料時(shí)，其阻料筋就會(huì)被覆蓋在物料下面，明顯看不到阻料筋，用肉眼就可以直觀地檢查出蓋帽多裝問(wèn)題。反之物料少裝時(shí)，不會(huì)填滿(mǎn)阻料筋距密封圈內(nèi)底部之間的距離，有效地防止了少裝的問(wèn)題，提高蓋帽組裝質(zhì)量；而且組合物料按進(jìn)密封圈時(shí)會(huì)有明顯頓挫感，且物料厚度正好填滿(mǎn)阻料筋距密封圈內(nèi)底部之間距離，牢牢的將組合物料卡在密封圈之內(nèi)，無(wú)論是受到振動(dòng)、擠壓和不論層次方向的堆放，其物料都不會(huì)脫落。很好地避免了因振動(dòng)、擠壓、和反向放置等原因造成的物料脫落。使用方便，效果明顯。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明非平板頂蓋電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明非平板頂蓋電池的仰視圖。
[0019]圖3為本發(fā)明平板頂蓋電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明平板頂蓋電池的仰視圖。
[0021]圖5為本發(fā)明俯視圖。
[0022]圖6為本發(fā)明上下雙臺(tái)階密封圈結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖7為本發(fā)明內(nèi)外雙臺(tái)階密封圈結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8為本發(fā)明雙密封圈上圈結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖9為本發(fā)明內(nèi)雙密封圈上圈俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖10為本發(fā)明雙密封圈下圈結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖11為本發(fā)明內(nèi)雙密封圈下圈俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖12為本發(fā)明非平板頂蓋電池的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖13為本發(fā)明平板頂蓋電池的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0031]實(shí)施例1
由圖1、圖2和圖5所示，該非平板頂蓋鋰電池安全組合蓋帽，包括頂蓋、底蓋、安全閥門(mén)，其特征在于，對(duì)底蓋3進(jìn)行改進(jìn):在底蓋3內(nèi)的鋁片I上焊接有極耳2，位于鋁片I的兩個(gè)圓形泄氣孔4端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓弧所在的區(qū)域。
[0032]底蓋上的防爆片包裹頂蓋，用超聲波焊接機(jī)或激光焊接機(jī)封邊，焊接處7形成合金體，使電池蓋帽成為一個(gè)整體。優(yōu)選方案:焊接處7為兩個(gè)對(duì)稱(chēng)焊點(diǎn)；焊接處為超聲波焊點(diǎn)或激光焊點(diǎn)。也可以將頂蓋與底蓋上的防爆片上下焊接成為一個(gè)整體，焊接處形成合金體。優(yōu)選方案:焊接處為四個(gè)或六個(gè)對(duì)稱(chēng)焊點(diǎn)；焊接處為超聲波焊點(diǎn)或激光焊點(diǎn)。
[0033]由圖6-7所示，對(duì)密封圈進(jìn)行改進(jìn)，更改了其底部的結(jié)構(gòu)。該鋰電池蓋帽密封圈為中空環(huán)形體，包括圈體12、上沿8和下沿9，其特征在于，圈體12底部的下沿9為內(nèi)臺(tái)階11外臺(tái)10階雙臺(tái)階或上臺(tái)階10下臺(tái)階11雙臺(tái)階，且雙臺(tái)階之間沿圈體均勻分布有有傾斜角度的筋13，連接雙臺(tái)階。外臺(tái)10階圓周大于內(nèi)臺(tái)階11圓周。上臺(tái)10階圓周大于下臺(tái)階11圓周。
[0034]沿密封圈圈體12內(nèi)壁一周設(shè)有楔體型的阻料筋14，阻料筋14位置優(yōu)選:距密封圈下沿1.1毫米處。
[0035]通過(guò)磨具一體成型。
[0036]還可以在密封圈底部?jī)?nèi)涂上一層電池專(zhuān)用密封膠，起到更好的密封的作用。
[0037]通過(guò)磨具一體成型。
[0038]實(shí)施例2 由圖3、圖4和圖5所示，平板頂蓋鋰電池安全組合蓋帽，包括頂蓋、底蓋、安全閥門(mén)，其特征在于，對(duì)底蓋3進(jìn)行改進(jìn):在底蓋3內(nèi)的平板防爆片5上焊接有極耳2，位于平板防爆片5圓弧6對(duì)應(yīng)的中心位置。
[0039]底蓋上的防爆片包裹頂蓋，用超聲波焊接機(jī)或激光焊接機(jī)封邊，焊接處7形成合金體，使電池蓋帽成為一個(gè)整體。優(yōu)選方案:焊接處7為兩個(gè)對(duì)稱(chēng)焊點(diǎn)；焊接處為超聲波焊點(diǎn)或激光焊點(diǎn)。也可以將頂蓋與底蓋上的防爆片上下焊接成為一個(gè)整體，焊接處形成合金體。優(yōu)選方案:焊接處為四個(gè)或六個(gè)對(duì)稱(chēng)焊點(diǎn)；焊接處為超聲波焊點(diǎn)或激光焊點(diǎn)。
[0040]由圖8-11所示，對(duì)密封圈進(jìn)行改進(jìn)，更改了其底部的結(jié)構(gòu)。該鋰電池蓋帽密封圈為中空環(huán)形體，為雙型圈密封圈，其特征在于，由密封圈15和隔斷圈17組成，密封圈15和隔斷圈17均為中空環(huán)形體，中空環(huán)形體包括圈體、上沿和下沿，其特征在于，密封圈15下沿16活動(dòng)套接隔斷圈17，隔斷圈17下沿19圓周小于上沿18圓周，隔斷圈上沿18圓周與密封圈15下沿16圓周一致。
[0041]沿密封圈15內(nèi)壁一周設(shè)有楔體型的阻料筋14。阻料筋14位置優(yōu)選:距密封圈下沿1.1毫米處。
[0042]還可以在隔斷圈底部?jī)?nèi)涂上一層電池專(zhuān)用密封膠，起到更好的密封的作用。
【權(quán)利要求】
1.鋰電池安全組合蓋帽，包括頂蓋、底蓋、安全閥門(mén)，其特征在于，對(duì)底蓋進(jìn)行改進(jìn):對(duì)于非平板頂蓋的電池，在底蓋內(nèi)的鋁片上焊接有極耳，位于鋁片的兩個(gè)圓形泄氣孔端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓弧所在的區(qū)域；對(duì)于平板頂蓋的電池，在底蓋內(nèi)的平板防爆片上焊接有極耳，位于平板防爆片圓弧對(duì)應(yīng)的中心位置；底蓋上的防爆片包裹頂蓋，用超聲波焊接機(jī)或激光焊接機(jī)封邊，焊接處形成合金體，使電池蓋帽成為一個(gè)整體；或?qū)㈨斏w與底蓋上的防爆片上下焊接成為一個(gè)整體，焊接處形成合金體；對(duì)密封圈進(jìn)行改進(jìn)，所述鋰電池蓋帽密封圈為中空環(huán)形體，包括圈體、上沿和下沿，圈體底部的下沿為內(nèi)外雙臺(tái)階或上下雙臺(tái)階，且雙臺(tái)階之間沿圈體均勻分布有有傾斜角度的筋，連接雙臺(tái)階；外臺(tái)階圓周大于內(nèi)臺(tái)階圓周；沿密封圈圈體內(nèi)壁一周設(shè)有楔體型的阻料筋；或者所述的鋰電池蓋帽密封圈為雙型圈密封圈，由密封圈和隔斷圈組成，密封圈和隔斷圈均為中空環(huán)形體，中空環(huán)形體包括圈體、上沿和下沿，其特征在于，密封圈下沿活動(dòng)套接隔斷圈，隔斷圈下沿圓周小于上沿圓周，隔斷圈上沿圓周與密封圈下沿圓周一致；沿密封圈圈體內(nèi)壁一周設(shè)有楔體型的阻料筋。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰電池蓋帽，其特征在于，所述焊接采用超聲波焊接或激光焊接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鋰電池蓋帽，其特征在于，焊接處為2-6個(gè)對(duì)稱(chēng)焊點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的鋰電池蓋帽，其特征在于，阻料筋位置選距密封圈下沿1.1毫米處。
5.如權(quán)利要求1或2所述的鋰電池蓋帽，其特征在于，密封圈底部?jī)?nèi)或隔斷圈底部?jī)?nèi)涂上一層電池專(zhuān)用密封膠。
【文檔編號(hào)】H01M2/26GK104241559SQ201410490958
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】張涵 申請(qǐng)人:新鄉(xiāng)市天冠電子有限公司