專利名稱：矩形電池頂蓋組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種矩形電池的頂蓋組件，更具體的說，涉及一種當安全出口由于電池內壓增加而破裂時可同時切斷電源的矩形電池的頂蓋組件。
矩形電池已經(jīng)廣泛地用作為二次電池，它包括一個矩形殼體內的電極裝置。

圖1示出了一個矩形電池的例子。如圖1所示，一個稱之為膠柱(jelly-roll)的圓柱形的或矩形電極裝置(未示出)裝于矩形殼體內，矩形殼體有一個上開口面。膠柱有彎陽極和陰極板(未示出)組成，中間插入有一個隔離器(未示出)作為一個絕緣器。頂蓋組件10裝于殼體1的上部。
頂蓋組件10包括一個正電極部分11，一個負電極部分12和一個用來將它們相電氣隔離的絕緣板13。
當矩形電池不正常反應時，殼體1內壓由于產生氣體而增加，因此殼體可能爆破。為了防止這類爆破，和減少殼體的內壓，在負電極部分12形成有一個用來排出在異常反應時產生的氣體的易破部分14。也就是說，當電池內壓增加時，易破部分14的脆弱的邊緣部分被破壞而形成一個排氣的安全出口。
在傳統(tǒng)的頂蓋組件中，電池內壓可通過破裂易破部分14來減壓，但是電流并不停止流動。因此，在易破部分破裂之后可能發(fā)生短路或電泄漏。為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是為了提供一種改進的矩形電池的頂蓋組件，它可在排氣減壓電池的內壓的同時來切斷電流。
為達到上述目的，本發(fā)明提供了這樣一種矩形電池的頂蓋組件，它包括一個形成有一個出口孔的蓋板；一個連接到電極組件的正電極的正電極片，一個具有中空鉚柱的導氣安全出口支撐部分，鉚柱穿過上述蓋板的出口孔；和一個導氣安全出口，其上部四圍部分與上述安全出口支撐相組合而將所述鉚柱的中空封密，而其頂點與所述正電極片的上表面相接觸，其中當所述電池內壓增加到一個預定值時所述安全出口的頂點與所述正電極片相分離而所述安全出口則被破裂。
讀者在參閱附圖閱讀了對最佳實施例的詳細描述之后將會對本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點有更明白的理解。
圖1是一個顯示具有一個傳統(tǒng)頂蓋組件的矩形電池的示意截面圖；圖2是一個具有一個本發(fā)明的頂蓋組件的矩形電池的分解透視圖；圖3是一個本發(fā)明的頂蓋組件的截面圖；圖4是從圖3“A”的透視所見的圖3的頂蓋組件。
參閱圖2，一個具有按照本發(fā)明的頂蓋組件的矩形電池包括一個由彎陽極和陰極板形成在矩形殼體21中的電極組件22，陽極和陰極板覆蓋了活性材料，在兩板之間插入了一個由多孔聚合物薄膜制成的封密隔離器；和一個組合在殼體21上部的頂蓋組件30。一個絕緣板23插在電極組件22與頂蓋30之間。頂蓋組件30被與正電極片22a和負電極板22b電氣地相連，電極板22a穿過當絕緣板23并與電極組件22的正電極相連。
參閱詳細顯示頂蓋組件30結構的圖3和4，頂蓋組件30包括一個形成有一個出口孔31a的蓋板31；一個形成在蓋板31之上的正電極端32；和一個錐形導氣安全出口33，出口33的上部四圍部分與安全出口支撐35的底面相接合，以將排氣孔31a封密。安全出口33的頂點33a結合得與正電極片22a上表面相接觸。此時，頂點33a和正電極片22a之間的焊接部分(W1)最好是用激光焊接的。如將稍后要介紹的，當電池的內壓增加時，頂點33a會與正電極片22a分開，從而阻止電流流動。
頂蓋組件30還可包括一個用來支撐正電極片22a防止其當頂點33a與其分離時被拉動和損壞的片固定部分36；和一個用來支撐片固定部分36的支撐37。用激光焊接法將片固定部分36與在正電極片22a的上表面的焊接部分(W2)相結合。一個形成在片固定部分36上的鉤部分36a懸掛在形成在支撐37上的結合部分37a。
片固定部分36和支撐37分別有通向蓋板31的出口孔31a的通孔36b和37b。一個絕緣板34插入于蓋板31和正電極端之間。
另外，提供一個導氣安全出口支撐35來更安全地與安全出口33相結合。安全出口支撐35有一個鉚柱35a，在鉚柱35中形成有一個中空并與蓋板31的出口孔31a相連。鉚柱35a插入到支撐37的通孔37b，蓋板31的出口孔31a，絕緣板34的通孔34a和正電極端32的通孔32a之后，用打壓或其他工具將其打壓平整。在采用安全出口支撐37的情況下，安全出口33的上部四圍部分33b與安全出口支撐35的底面相結合以將鉚柱35a的中空封密。用激光將安全出口33和安全出口支撐35的焊接部分(W3)。
在矩形電池工作中，如圖3所示，電流通過正電極片22a，安全出口33和安全出口支撐35流向正電極端32。當電池被充電或放電時，電池內部的溫度由于諸如過流，過充電等狀況而升高。于是，從包括電解質這樣的化學材料中產生出氣體，從而增加了電池的內壓。此時，安全出口33受到電池內產生的氣體的壓力。
當電池的內壓增加到或高于預定值時，在安全出口33的頂點33a和正電極片22a之間的焊接部分被破壞，這樣，安全出口33與正電極片22a相分離。因此，電流停止流動。此時，正電極片22a可被安全地保持不變，因為它被片固定部分36支撐住了。
當電池的內壓愈來愈大時，薄板制成的安全出口33破裂，使得電池中的氣體通過出口孔31a排出到電池之外。于是，電池的內壓被減少了。根據(jù)本發(fā)明的矩形電池的頂蓋組件30，當電池的內壓過分增加時，錐形安全出口33被破裂，因此排出氣體并中斷電流。這樣一來，電池的安全得到保證，從而可防止出現(xiàn)過電流或泄漏。
權利要求
1．一種矩形電池的頂蓋組件，包括一個形成有一個出口孔的蓋板；一個連接到電極組件的正電極的正電極片；一個導氣安全出口支撐，它具有一個穿過所述蓋板的所述出口孔的中空鉚柱；一個導氣安全出口，其上部四圍部分與所述安全出口支撐的底面相結合以將所述鉚柱的中空封密；其中當所述電池的內壓增加到一個預定值時，所述安全出口的頂點與所述正電極片相分離而所述安全出口被破裂。
2．如權利要求1所述的矩形電池的頂蓋組件，其中所述的頂點通過激光焊接與所述正電極片的上部面相接觸。
3．如權利要求1所述的矩形電池的頂蓋組件，還包括一個與所述正電極片的上部面相結合的片固定部分，它有一個形成在那里的引向所述出口孔的通孔和一個形成在其上部邊緣的鉤形部分；和一個支撐，它具有一個與所述鉤形部分結合的結合部分和一個引向所述形成在其上的出口孔的通孔。
4．如權利要求1所述的矩形電池的頂蓋組件，其中所述安全出口呈錐形。
5．如權利要求1所述的矩形電池的頂蓋組件，還包括一個正電極端，正電極端有一個引向所述出口孔的通孔并與所述蓋板的上部相結合，和一個插入在其間的絕緣板。
全文摘要
矩形電池頂蓋組件包括有出口孔的蓋板,有引向排氣孔的通孔并與蓋板上部結合的正電極端,蓋板有一其間插入的絕緣板,一與電極組件的正電極相連的正電極片,一有中空鉚柱的導氣安全出口支承,鉚柱穿過蓋板的出口孔和正電極的通孔以與正電極相連,和一錐形導氣安全出口,其上部四圍與安全出口支承底面相結合以將鉚柱中空密封,頂角則與正電極上部面相接觸,當電池內壓增到預定值時頂角與正電極片分離而安全出口破裂。
文檔編號H01M2/12GK1213188SQ9810593
公開日1999年4月7日 申請日期1998年3月31日 優(yōu)先權日1997年9月29日
發(fā)明者金昌燮 申請人:三星電管株式會社