一種具有防爆安全結(jié)構(gòu)的電池的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有防爆安全結(jié)構(gòu)的電池，包括頂蓋，所述的頂蓋上直接沖壓出一個可容納安裝防爆安全結(jié)構(gòu)的空間；該空間一端連通電池內(nèi)部，另一端連通電池外界，中間通過由三層膜片組成的防爆安全結(jié)構(gòu)密封隔開，其中中間膜片為金屬膜，最外層膜片和最內(nèi)層膜片為耐電解液腐蝕的高分子材料膜；該空間包括至少一個一體成型的用于限定膜片位置的配合面。本實用新型提供了一種具有防爆安全結(jié)構(gòu)的電池，解決了以往防爆閥體與電池頂蓋漏氣、甚至是松脫的問題，電池安全性、可靠性大大提高，同時節(jié)省了閥體加工、焊接及焊縫密封性檢測等的工序，簡化了生產(chǎn)流程，且成本更低。
【專利說明】一種具有防爆安全結(jié)構(gòu)的電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電池領(lǐng)域，特別是一種具有防爆安全結(jié)構(gòu)的電池。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電動交通工具及各種儲能應(yīng)用的發(fā)展，大容量動力電池的市場前景越來越明朗，市場也越來越大。對動力電池的要求也越來越高，除了剛開始開發(fā)時重點關(guān)注的容量、壽命、安全性等性能指標之外，現(xiàn)在還要非常關(guān)注產(chǎn)品成本。
[0003]目前在動力電池中常用的防爆安全結(jié)構(gòu)主要有刻痕防爆結(jié)構(gòu)和三層防爆結(jié)構(gòu)。
[0004]刻痕結(jié)構(gòu)主要原理是在防爆片上加工有根據(jù)設(shè)計需要深度的刻痕，防爆片就在刻痕處形成一個容易裂開的薄弱環(huán)節(jié)，把防爆片與電池頂蓋焊接在一起，當防爆片受到的壓力大于設(shè)計壓力時，防爆片就在刻痕處裂開，電池內(nèi)的高溫高壓氣體迅速排出電池外，從而達到避免電池爆炸的目的?？毯鄯辣Y(jié)構(gòu)簡單，但由于刻痕的深度、形狀、尺寸等精度要求非常高，加工設(shè)備昂貴，并且還要通過焊接方式把防爆片與頂蓋片焊接在一起，焊縫會有漏氣的隱患。所以總體來說，刻痕防爆結(jié)構(gòu)的成本高，可靠性及制造的便利性也不高。
[0005]三層防爆結(jié)構(gòu)的防爆壓力低并且可靠、穩(wěn)定，對加工設(shè)備要求也不高。但現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中由于要單獨加工一個閥體，并且還要把閥體與頂蓋片焊接在一起后再裝配閥體內(nèi)部的三層防爆膜，由于閥體的加工成本比較高，并且需要焊接，所以成本也比較高。而有焊縫就會存在漏氣的隱患，如果有外力碰撞甚至還會有松脫的風險。例如目前產(chǎn)品應(yīng)用最多的不銹鋼頂蓋與不銹鋼閥體焊接漏氣率約為1%，產(chǎn)品返工率較高，且需要增加一個檢測焊縫是否漏氣的工序。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種具有防爆安全結(jié)構(gòu)的電池，安全性可靠性更高，制造簡單而且成本降低。
[0007]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種具有防爆安全結(jié)構(gòu)的電池，包括頂蓋，其特征在于:所述的頂蓋上直接沖壓出一個可容納安裝防爆安全結(jié)構(gòu)的空間；該空間一端連通電池內(nèi)部，另一端連通電池外界，中間通過由三層膜片組成的防爆安全結(jié)構(gòu)密封隔開，其中中間膜片為金屬膜，最外層膜片和最內(nèi)層膜片為耐電解液腐蝕的高分子材料膜；該空間包括至少一個一體成型的用于限定前述膜片位置的配合面。
[0008]所述可容納安裝防爆安全結(jié)構(gòu)的空間具有一個配合面，所述的最內(nèi)層膜片通過壓環(huán)與配合面壓緊貼合，其余兩層膜片分別通過壓環(huán)從外到內(nèi)依次壓緊。
[0009]所述可容納安裝防爆安全結(jié)構(gòu)的空間具有兩個用于限定膜片位置的配合面，所述的最內(nèi)層膜片及中間膜片分別通過壓環(huán)與對應(yīng)的配合面壓緊貼合，最外層膜片通過壓環(huán)與中間膜片壓緊。
[0010]所述的配合面由空間的內(nèi)壁向空間的中軸線方向彎折，承托住膜片邊緣。
[0011]所述的壓環(huán)與可容納安裝防爆安全結(jié)構(gòu)的空間的內(nèi)壁是過盈配合、粘結(jié)連接或螺紋配合。
[0012]所述的膜片與配合面、壓環(huán)的壓緊貼合面之間涂有密封膠或裝有密封圈。
[0013]本實用新型提供了一種具有防爆安全結(jié)構(gòu)的電池，解決了以往防爆閥體與電池頂蓋漏氣、甚至是松脫的問題，電池安全性、可靠性大大提高，同時節(jié)省了閥體加工、焊接及焊縫密封性檢測等的工序，簡化了生產(chǎn)流程，且成本更低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的頂蓋的俯視圖圖；
[0015]圖2是本實用新型的安裝有防爆安全結(jié)構(gòu)的頂蓋的剖面圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1、圖2所示，本實用新型是一種電池，包括有電池頂蓋I。以下以鋁制的頂蓋I為例對本實用新型做進一步的闡述。
[0017]在加工頂蓋I時直接沖壓出一個可容納安裝防爆安全結(jié)構(gòu)的空間11，該空間11與頂蓋I一起成型。該空間11呈圓柱形，一端連通電池內(nèi)部，另一端連通電池外界，中間通過由三層膜片組成的防爆安全結(jié)構(gòu)密封隔開，其中中間膜片6為金屬膜，為電池提供不透氣、不透水的密封效果，最大限度的保證電池的壽命及安全，最外層膜片3和最內(nèi)層膜片9為耐電解液腐蝕的高分子材料膜，作用為保護中間膜片6不受腐蝕物質(zhì)的腐蝕。
[0018]通過沖壓在可容納安裝防爆安全結(jié)構(gòu)的空間11形成至少一個用于限定膜片位置的配合面，該配合面由空間11內(nèi)壁環(huán)向空間11中軸線方向彎折出一小部分，從而可承托住膜片邊緣。當只有一個配合面時，最內(nèi)層膜片9通過壓環(huán)8與該配合面壓緊貼合，其余兩層膜片分別通過壓環(huán)2、5從上而下依次壓緊。在本實施例中，空間11包括兩個用于限定膜片位置的配合面，上配合面13和下配合面12，上配合面13的內(nèi)徑大于下配合面12的內(nèi)徑，構(gòu)成兩級階梯狀結(jié)構(gòu)。最內(nèi)層膜片9通過壓環(huán)8與下配合面12壓緊貼合，中間膜片6通過壓環(huán)5與上配合面13壓緊貼合，最外層膜片3通過壓環(huán)2與中間膜片6壓緊。壓環(huán)2、5、8與空間11的內(nèi)壁可以是過盈配合、粘結(jié)連接或螺紋配合，只要能把膜片壓緊即可。
[0019]膜片與配合面、壓環(huán)的壓緊貼合面之間還可涂有密封膠或裝有密封圈4、7、10，可進一步提聞密封性。
[0020]裝配時，先裝最內(nèi)層膜片9，最內(nèi)層膜片9用壓環(huán)8壓緊在空間11的下配合面，形成第一道密封；然后裝配中間膜片6，中間膜片6用壓環(huán)5壓緊在空間11的上配合面，形成第二道密封；最后裝配最外層膜片3，最外層膜片3用壓環(huán)2壓緊在壓環(huán)5的上表面，形成第三道密封。各個膜片下面都裝有密封圈4、7、10，以保證最佳的密封效果。
[0021]壓環(huán)2、5、8都是中空的圓環(huán)，結(jié)合空間11的內(nèi)壁、配合面，形成一個中空的通道，作為爆破時電池內(nèi)部高溫高壓氣體的釋放通道。當電池內(nèi)部的壓力大于設(shè)定的壓力時，電池內(nèi)部的高溫高壓氣體依次沖破最內(nèi)層膜片9、中間膜片6、最外層膜片3排出電池外部，從而避免電池的爆炸。
【權(quán)利要求】
1.一種具有防爆安全結(jié)構(gòu)的電池，包括頂蓋，其特征在于:所述的頂蓋上直接沖壓出一個可容納安裝防爆安全結(jié)構(gòu)的空間；該空間一端連通電池內(nèi)部，另一端連通電池外界，中間通過由三層膜片組成的防爆安全結(jié)構(gòu)密封隔開，其中中間膜片為金屬膜，最外層膜片和最內(nèi)層膜片為耐電解液腐蝕的高分子材料膜；該空間包括至少一個一體成型的用于限定前述膜片位置的配合面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有防爆安全結(jié)構(gòu)的電池，其特征在于:所述可容納安裝防爆安全結(jié)構(gòu)的空間具有一個配合面，所述的最內(nèi)層膜片通過壓環(huán)與配合面壓緊貼合，其余兩層膜片分別通過壓環(huán)從外到內(nèi)依次壓緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有防爆安全結(jié)構(gòu)的電池，其特征在于:所述可容納安裝防爆安全結(jié)構(gòu)的空間具有兩個用于限定膜片位置的配合面，所述的最內(nèi)層膜片及中間膜片分別通過壓環(huán)與對應(yīng)的配合面壓緊貼合，最外層膜片通過壓環(huán)與中間膜片壓緊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的具有防爆安全結(jié)構(gòu)的電池，其特征在于所述的配合面由空間的內(nèi)壁向空間的中軸線方向彎折，承托住膜片邊緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的具有防爆安全結(jié)構(gòu)的電池，其特征在于:所述的壓環(huán)與可容納安裝防爆安全結(jié)構(gòu)的空間的內(nèi)壁是過盈配合、粘結(jié)連接或螺紋配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的具有防爆安全結(jié)構(gòu)的電池，其特征在于:所述的膜片與配合面、壓環(huán)的壓緊貼合面之間涂有密封膠或裝有密封圈。
【文檔編號】H01M2/04GK203674285SQ201420045399
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】包雄偉 申請人:包雄偉