封口板組件及具有該封口板組件的電池的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種封口板組件及具有該封口板組件的電池。所述電池用封口板組件(1)從上至下依次包括鉚釘、上部絕緣片、蓋板、下部絕緣片和墊片，所述蓋板(2)上設(shè)置有安全閥(3)，所述墊片(5)為長條狀的金屬部件，其長度方向的一個端部設(shè)有貫通孔，所述鉚釘貫穿該貫通孔并鉚接在所述墊片上，電池的負(fù)極引線可焊接在所述墊片上從而與所述鉚釘電連接，其特征在于，所述墊片的長度方向的另一個端部上設(shè)置有排氣機構(gòu)(5f)，該排氣機構(gòu)(5f)位于所述安全閥(3)的下方。
【專利說明】封口板組件及具有該封口板組件的電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種封口板組件及具有該封口板組件的電池。

【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子二次電池一般包括金屬外殼、封口板組件、封栓、護板、引線、以及密封在由該金屬外殼和封口板組件形成的密閉腔內(nèi)的電極組及浸潤在該電極組中的電解液，電極組由正極板、隔膜、負(fù)極板卷繞或?qū)盈B而成。其裝配工藝一般是這樣的:首先將正極板與負(fù)極板介由隔膜卷繞成電極組，再將該電極組插入金屬外殼內(nèi)，然后放入護板，經(jīng)過焊接將電極組的正、負(fù)極板經(jīng)由正、負(fù)極引線與封口板組件的不同部位連接，然后將封口板組件焊接在金屬外殼上，從設(shè)于封口板組件上的注液孔注入電解液后，通過焊接封栓將注液孔密封，即成為完整的電池。
[0003]其中封口板組件的構(gòu)成最復(fù)雜，由多個部品組成，一般從上到下依次包括兼作電極端子的鉚釘、上部絕緣片、蓋板、下部絕緣片和墊片，鉚釘貫穿于上部絕緣片、蓋板、下部絕緣片和墊片的貫通孔并將這些部件鉚接在一起。金屬制的蓋板以及電池殼與電池的正極板相連，鉚釘介由墊片與負(fù)極板相連，上部絕緣片將鉚釘與蓋板絕緣，下部絕緣片將墊片與蓋板絕緣，從而形成蓋板上除了作為負(fù)極端子的鉚釘以外、其他部位均為正極的形態(tài)。
[0004]其中，墊片為長條狀的金屬部件，其作用主要是給負(fù)極引線提供焊接位置從而使負(fù)極與鉚釘電導(dǎo)通。為了具備充分的焊接面積，墊片必須具備一定的長度。
[0005]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一個封口板組件I的示意圖。如圖1㈧的俯視圖所示，在蓋板2的中央部的貫通孔中露出鉚釘7，蓋板2的一個端部形成有安全閥3，在另一個端部形成有注液孔4。通常，如圖1(B)的側(cè)視圖所示，墊片5以及位于其上方的下部絕緣片6的長度均遠遠短于蓋板2的長度，且墊片5的端部5b不超過蓋板2上設(shè)置安全閥3的位置，因此在電池發(fā)生異常時，電池內(nèi)產(chǎn)生的氣體可以順利地通過安全閥3向外部排出。但是，隨著電池小型化的進展，封口板組件的尺寸也越來越小，有時其幅寬會低于35_。另一方面，墊片必須具備可供引線點焊的長度，其長度縮短存在界限。因此，有時會產(chǎn)生下述問題:當(dāng)將墊片5組裝到封口板組件I中之后，如圖2所示，墊片5的一個端部5b延伸至安全閥3的下方，擋住安全閥3的氣體排出口。因此，在電池內(nèi)部出現(xiàn)發(fā)熱等異常并產(chǎn)生氣體時，安全閥有時無法正常打開、或打開后因墊片5b遮擋氣流使其無法順利排出，導(dǎo)致電池內(nèi)的熱量不能及時排出而引起發(fā)煙發(fā)火等危險。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的在于提供一種封口板組件和具有該封口板組件的電池，所述封口板組件即使進行了小型化，通過在墊片上設(shè)置一種排氣機構(gòu)，也能確保在電池發(fā)生異常時，產(chǎn)生的氣體能夠不被墊片阻礙，通過該排氣機構(gòu)而達到安全閥，在達到開閥壓力時安全閥能夠順利開閥，必要時墊片能夠瞬間折斷，由此避免電池引起發(fā)煙發(fā)火等不良情況，解決了墊片可能堵塞安全閥的開口的問題，能夠提供安全性良好的電池。
[0007]本實用新型的封口板組件從上至下依次包括鉚釘、上部絕緣片、蓋板、下部絕緣片和墊片，所述蓋板上設(shè)置有安全閥，所述墊片為長條狀的金屬部件，其長度方向的一個端部設(shè)有貫通孔，所述鉚釘貫穿該貫通孔并鉚接在所述墊片上，電池的負(fù)極引線可焊接在所述墊片上從而與所述鉚釘電連接，其特征在于，所述墊片的長度方向的另一個端部上設(shè)置有排氣機構(gòu)，該排氣機構(gòu)位于所述安全閥的下方。
[0008]優(yōu)選所述排氣機構(gòu)為位于所述安全閥的開口正下方的I個以上的圓形或方形的開孔。
[0009]優(yōu)選所述開孔為I個，所述開孔的孔徑為所述墊片的寬度的一半以上。
[0010]優(yōu)選所述下部絕緣片在所述開孔的正上方設(shè)置有排氣孔，且所述排氣孔的孔徑小于所述開孔的孔徑。
[0011]優(yōu)選所述排氣機構(gòu)為沿所述墊片的寬度方向形成的凹槽。
[0012]優(yōu)選所述凹槽的槽寬為0.5?2mm，所述凹槽的深度為所述墊片的厚度的1/3?2/3。
[0013]優(yōu)選所述凹槽位于所述安全閥的靠近鉚釘側(cè)的開口邊緣的下方。
[0014]優(yōu)選所述排氣機構(gòu)為臺階部，在所述臺階部的兩側(cè)，靠近鉚釘側(cè)的墊片厚度大于靠近安全閥側(cè)的墊片厚度。
[0015]優(yōu)選所述臺階部位于所述安全閥的靠近鉚釘側(cè)的開口邊緣的下方。
[0016]優(yōu)選所述靠近安全閥側(cè)的墊片厚度為所述靠近鉚釘側(cè)的墊片厚度的一半以下。
[0017]本實用新型的電池的特征在于，包括上述任一項所述的電池用封口板組件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的封口板組件的示意圖。(A)為俯視圖，⑶為側(cè)視剖面圖。
[0019]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的小型化的封口板組件的側(cè)視剖面圖。
[0020]圖3現(xiàn)有技術(shù)的封口板組件中的墊片的立體示意圖。
[0021]圖4為本實用新型的封口板組件中的墊片的一個例子的示意圖，其中排氣機構(gòu)為開孔，(A)開孔為圓形，(B)開孔為菱形。
[0022]圖5為采用了圖4所示的墊片的本實用新型的封口板組件的側(cè)視剖面圖。
[0023]圖6為本實用新型的封口板組件中的墊片的又一個例子的示意圖，其中排氣機構(gòu)為凹槽，(A)凹槽開口向下方；(B)凹槽開口向上方。
[0024]圖7為采用了圖6所示的墊片的本實用新型的封口板組件的側(cè)視剖面圖，(A)凹槽開口向下方；(B)凹槽開口向上方。
[0025]圖8為本實用新型的封口板組件中的墊片的另一個例子的示意圖，其中排氣機構(gòu)為臺階部。
[0026]圖9為采用了圖8所示的墊片的本實用新型的封口板組件的側(cè)視剖面圖。

【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖來說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0028]本實用新型的封口板組件中，除了墊片和下部絕緣片以外，其他部件的結(jié)構(gòu)可以與現(xiàn)有技術(shù)的部件的結(jié)構(gòu)相同，因此省略其說明。
[0029]圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的封口板組件中所采用的墊片的立體示意圖。
[0030]其中，墊片5為長條狀的金屬部件，在其長度方向的一個端部5a形成有貫通孔5c，鉚釘(未圖示)可以插入該貫通孔并鉚接在墊片5上。遠離鉚釘?shù)牧硪粋€端部5b上形成有向下凸起的邊緣部5d，該邊緣部5d可以防止負(fù)極引線向外側(cè)突出而與蓋板接觸。另外，還可以在墊片5上形成用于定位的定位孔5e。電池的負(fù)極引線可焊接在該墊片5上從而與鉚釘電連接。
[0031]在本說明書中，將從墊片朝向下部絕緣片的方向作為上方，將從墊片朝向電極組的方向作為下方。
[0032]本實用新型的墊片的特征在于，所述墊片的長度方向的另一個端部5b位于所述安全閥的下方，其上設(shè)置有排氣機構(gòu)，方便氣流排出。
[0033]圖4為本實用新型的封口板組件中的墊片的一個例子的示意圖，在該例子中，上述的排氣機構(gòu)是開孔。如圖4(A)、(B)所示，在墊片5的另一個端部5b處形成有開孔5f。開孔5f的形狀可以為任意的形狀，例如可以為圓形、三角形、方形(包括菱形、正方形、長方形)等。
[0034]圖5為采用了圖4所示的墊片的本實用新型的封口板組件的側(cè)視剖面圖。從圖5可以看出，該開孔5f位于蓋板2上的安全閥3的正下方。開孔5f的面積大小取決于不同電池的異常時的氣流量，但優(yōu)選所述開孔的孔徑為所述墊片的寬度的一半以上。當(dāng)所述開孔為三角形或方形等不規(guī)則形狀時，上述孔徑指的是所述開孔在所述墊片的寬度方向上的最大長度。
[0035]此外，優(yōu)選下部絕緣片6在相同的位置(即開孔5f的正上方)也形成有排氣孔6f，這樣，電池內(nèi)部發(fā)生的氣體可以依次通過開孔5f和排氣孔6f，更加順利地到達安全閥。此外，排氣孔6f的形狀可以與開孔5f的形狀相同，孔徑的含義也相同，優(yōu)選排氣孔6f的孔徑小于開孔5f的孔徑，這樣可以確保下部絕緣片6對墊片和蓋板的絕緣作用。
[0036]另外，為了確保用于焊接的面積，墊片5上的開孔5f距離貫通孔5a的長度優(yōu)選為墊片5的長度的一半以上。另外，圖5中例示出在安全閥下方設(shè)有一個開孔，但可根據(jù)需要遮擋安全閥的面積大小進行調(diào)整，在安全閥的下方開設(shè)多個開孔。
[0037]圖6為本實用新型的封口板組件中的墊片的又一個例子的示意圖。在該例子中，所述排氣機構(gòu)為沿所述墊片的寬度方向形成的凹槽5g。凹槽5g的開口可以如圖6(B)所示朝向上方，也可以如圖6㈧所示朝向下方。
[0038]當(dāng)電池內(nèi)產(chǎn)生氣體時，在達到一定氣壓時安全閥爆破打開。為了確保氣流不被墊片阻擋，在氣流方向使墊片折彎或折斷，所述凹槽5g的槽寬優(yōu)選為0.5?2mm，所述凹槽的深度為所述墊片的厚度的1/3?2/3。
[0039]圖7為采用了圖6所示的墊片的本實用新型的封口板組件的側(cè)視剖面圖。從圖中可以看出，凹槽5g位于所述安全閥3的靠近鉚釘側(cè)的開口邊緣的下方。由此，當(dāng)氣體發(fā)生量大時，在氣流的沖擊下，墊片5容易在凹槽5g處發(fā)生折斷，氣體可以順利地通過安全閥3處。
[0040]此時，也可以在下部絕緣片的相同位置也形成凹槽6g。凹槽6g的開口方向優(yōu)選朝下。在這種情況下，凹槽5g可以如圖7(A)所示與凹槽6g的開口方向相同，也可以如圖7(B)所示，與凹槽6g的開口方向相對。由于下部絕緣片是高分子聚合物(例如PPS)部件，其厚度較薄，因此有時不宜形成凹槽，且下部絕緣片在氣流的沖擊下，有時不需要形成凹槽也能折彎，因此不一定需要在下部絕緣片上形成凹槽。此外，可以在下部絕緣片的相同位置(即凹槽5g的正上方)形成排氣孔6f。
[0041]圖8為本實用新型的封口板組件中的墊片的另一個例子的示意圖。在該例子中，所述排氣機構(gòu)為臺階部5h。
[0042]所謂臺階部，是指墊片的厚度在臺階部的兩側(cè)不一致，靠近鉚釘側(cè)的墊片厚度大于靠近安全閥側(cè)的墊片厚度，此時的薄厚交界處即為臺階部。通過將墊片的厚度形成為階梯狀，不僅少量氣體可以從由薄壁部形成的空隙向上方流動，而且薄厚交界處容易成為折斷點，在氣體大量產(chǎn)生時，墊片容易在臺階部5h處折斷，氣體可以順利地到達安全閥3處。
[0043]圖9為采用了圖8所示的墊片的本實用新型的封口板組件的側(cè)視剖面圖。如圖9所示，臺階部5h優(yōu)選位于安全閥3的靠近鉚釘7側(cè)的開口邊緣的下方。此時，也可以在下部絕緣片的相同位置(即臺階部5h的正上方)形成排氣孔6f。此外，靠近安全閥側(cè)的墊片厚度優(yōu)選為靠近鉚釘側(cè)的墊片厚度的一半以下。
[0044]本實用新型的電池的特征在于，包括上述任一項所述的電池用封口板組件。由于采用了本實用新型的封口板組件，即使實施了小型化而減少了封口板組件的尺寸，也能確保在電池發(fā)生異常時，電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體能夠不被墊片阻礙、通過該排氣機構(gòu)而達到安全閥，在達到開閥壓力時安全閥能夠順利開閥，必要時墊片能夠瞬間折斷，由此避免發(fā)生電池發(fā)煙發(fā)火等不良情況，解決了墊片可能堵塞安全閥的開口的問題，能夠提供安全性良好的電池。
【權(quán)利要求】
1.一種電池用封口板組件，其從上至下依次包括鉚釘、上部絕緣片、蓋板、下部絕緣片和墊片，所述蓋板上設(shè)置有安全閥，所述墊片為長條狀的金屬部件，其長度方向的一個端部設(shè)有貫通孔，所述鉚釘貫穿該貫通孔并鉚接在所述墊片上，電池的負(fù)極引線可焊接在所述墊片上從而與所述鉚釘電連接，其特征在于，所述墊片的長度方向的另一個端部上設(shè)置有排氣機構(gòu)，該排氣機構(gòu)位于所述安全閥的下方。
2.如權(quán)利要求1所述的封口板組件，其特征在于，所述排氣機構(gòu)為位于所述安全閥的開口正下方的I個以上的圓形或方形的開孔。
3.如權(quán)利要求2所述的封口板組件，其特征在于，所述開孔為I個，所述開孔的孔徑為所述墊片的寬度的一半以上。
4.如權(quán)利要求2或3所述的封口板組件，其特征在于，所述下部絕緣片在所述開孔的正上方設(shè)置有排氣孔，且所述排氣孔的孔徑小于所述開孔的孔徑。
5.如權(quán)利要求1所述的封口板組件，其特征在于，所述排氣機構(gòu)為沿所述墊片的寬度方向形成的凹槽。
6.如權(quán)利要求5所述的封口板組件，其特征在于，所述凹槽的槽寬為0.5?2mm，所述凹槽的深度為所述墊片的厚度的1/3?2/3。
7.如權(quán)利要求5或6所述的封口板組件，其特征在于，所述凹槽位于所述安全閥的靠近鉚釘側(cè)的開口邊緣的下方。
8.如權(quán)利要求1所述的封口板組件，其特征在于，所述排氣機構(gòu)為臺階部，在所述臺階部的兩側(cè)，靠近鉚釘側(cè)的墊片厚度大于靠近安全閥側(cè)的墊片厚度。
9.如權(quán)利要求8所述的封口板組件，其特征在于，所述臺階部位于所述安全閥的靠近鉚釘側(cè)的開口邊緣的下方。
10.如權(quán)利要求8或9所述的封口板組件，其特征在于，所述靠近安全閥側(cè)的墊片厚度為所述靠近鉚釘側(cè)的墊片厚度的一半以下。
11.一種電池，其特征在于，包括權(quán)利要求1?10中任一項所述的電池用封口板組件。
【文檔編號】H01M2/12GK204130598SQ201420358376
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】方超 申請人:松下能源(無錫)有限公司