专利名称：一种锂离子电池用泄压阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锂离子电池用泄压气阀，特别是涉及一种用在电动自行车、 电动摩托车、电动汽车、矿灯和国防装备等上使用的锂离子电池壳体上的泄压阀。
背景技术：
集大容量、高稳定性、轻便、环保于一身的二次能源锂离子电池，不仅在世界能源不断出现危机的今天扮演着极其重要的角色，而且可以满足人们现代绿色环保生活的需 求。锂离子电池已在电动自行车、电动摩托车、电动汽车、矿灯和国防装备等重要领域不断 得到了应用。但是，锂离子电池在使用过程中，当出现短路、过充、过放等异常情况时，会造 成电流失控，内部温度急剧上升；当温度升至75°C以上时，电池内部的物质，如电解液，会 急剧分解并产生气体，导致电池内部气压升高，壳体膨胀变形，严重时会爆炸。因此，金属壳 体锂离子电池都安装有不同的泄压防爆装置，以防止电池内压的升高。目前，锂离子电池上 常用的泄压防爆装置主要有以下两种形式。一种是在电池的金属壳体表面上加工具有一定深度的刻痕。当电池内压升高到一 定程度时，刻痕出会自动破裂降压，以防止电池因内压升高而爆裂。这种刻痕泄压防爆装置 因其深度难以精确控制，刻痕部位的应力一致性较差，很难保证较为精确的泄压和可靠的 动作。另一种是在电池金属壳体盖板的防爆孔上加工一层泄压防爆膜。这种薄膜式泄压 安全装置，当电池内压升高时会自动破裂，达到防止电池爆裂的目的。但是，在盖板防爆孔 上加工泄压防爆膜不仅对生产设备要求高，而且由于加工工艺复杂，而增加成本。除此之 夕卜，防爆膜还无法保证恒定的破裂压力。这两种锂离子电池泄压安全装置，当刻痕或防爆膜破裂后都不能重新恢复，使整 个电池失效而报废。
发明内容本实用新型的目的是设计一种动作灵敏、电池内压域值可精确设定并可大范围调 节的锂离子电池泄压阀。本实用新型的锂离子电池用泄压阀包括阀体、阀盖、球状阀芯和弹簧，阀体的外壁 有两个周向卡槽，阀盖的外壁具有垂直于轴线且位于同一平面的一对平行卡槽，阀体和阀 盖借助于置入阀体卡槽与阀盖卡槽中的弹性卡簧相扣咬合紧固，球状阀芯和弹簧在阀体腔 内，位于阀体的轴线上，阀体的底部具有中心孔，阀盖的内侧有与阀体同轴线的凸台，弹簧 的一端套在阀盖的凸台上，另一端抵住球状阀芯，球状阀芯压向中心孔，在阀体壁上开有气 孔。本实用新型具有以下优点本实用新型的锂离子电池用泄压阀通过弹性卡簧改变阀盖卡槽和阀体卡槽的轴 向相对位置来调节弹簧的形变量，可精确设定和调节电池内压域值，当电池内部气压达到动作压力时，球状阀芯自动打开，缓解气压，能有效地限制电池内部的气压，避免锂离子电池的壳体爆裂，在电池内压降低后可自行复位，恢复电池的正常工作状态。该泄压阀动作灵 敏、可靠性好，可广泛用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车、矿灯和国防装备等使用的锂 离子电池壳体上。
图1是本实用新型的锂离子电池用泄压阀结构示意图；图2是泄压阀的阀体示意图；图3是阀盖和阀体通过弹性卡簧紧固示意图(图1的A-A剖面)；图4是电池壳体的盖板示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型的锂离子电池用泄压阀包括阀体6、阀盖3、球状阀芯5和弹 簧4，阀体6的外壁有两个周向卡槽20、21 (见图2)，阀盖3的外壁具有垂直于轴线且位于 同一平面的一对平行卡槽22、23，阀体和阀盖借助于置入阀体卡槽与阀盖卡槽中的弹性卡 簧24相扣咬合紧固(见图3)，球状阀芯5和弹簧4在阀体6腔内，位于阀体的轴线上，阀 体6的底部具有中心孔10，阀盖3的内侧有与阀体6同轴线的凸台13，弹簧4的一端套在 阀盖的凸台13上，另一端抵住球状阀芯5，球状阀芯5压向中心孔10，通常，使阀体的下部 腔体呈圆锥状，以便于在弹簧力作用下，球状阀芯的球面端头落入阀体的中心孔中。在阀体 6壁上开有气孔7。本实用新型的泄压阀紧固在图4所示的锂离子电池壳体的盖板1上，并使阀体的 中心孔10与盖板1上的电池注液口 2合并。为确保泄压阀与电池壳体密封效果，可在阀体 的底面设置环形凸边9(见图1)，利用环形凸边将泄压阀与电池壳体焊接在一起。图4中 16是电池极耳。电池注液前，取下阀盖、弹簧和球状阀芯，注液后再依次安装球状阀芯、弹簧和阀 盖。电池化成时，将阀体卡槽20与阀盖卡槽22和23通过弹性卡簧24相扣咬合紧固，得到 电池闭口化成时设定的气压点，可以保证电池闭口化成，防止气体进入，同时有效地解决了 常规电池注液孔的封口钢球容易在电池内压作用下蹦出的问题。电池正常工作时，将阀体 卡槽21与阀盖卡槽22和23通过弹性卡簧24相扣咬合紧固，得到电池正常工作时设定的 气压点，当电池壳体内部气压达到设定气压数值时，阀芯会在内压作用下自动打开，使电池 壳体内的气压缓解，并从气孔7中排出，起到电池内部的泄压和安全保护作用；电池内部气 压降低后，阀芯自动复位关闭，电池恢复正常工作状态。调节阀体卡槽与阀盖卡槽的相对位置，可调节泄压阀内置弹簧的形变量，以设定 和控制泄压阀球状阀芯开启和关闭的压力点，还可以方便地在预充和化成阶段，以及不同 容量电池要求不同安全气压点时进行调整和设定，并保证设定气压值不变。因此，泄压阀可 以在电池制造和使用过程中调整和设定不同的安全气压点，确保电池的生产和使用安全， 防止电池发生爆炸。
权利要求一种锂离子电池用泄压阀，其特征是包括阀体(6)、阀盖(3)、球状阀芯(5)和弹簧(4)，阀体(6)的外壁有两个周向卡槽(20、21)，阀盖(3)的外壁具有垂直于轴线且位于同一平面的一对平行卡槽(22、23)，阀体和阀盖借助于置入阀体卡槽与阀盖卡槽中的弹性卡簧(24)相扣咬合紧固，球状阀芯(5)和弹簧(4)在阀体(6)腔内，位于阀体的轴线上，阀体(6)的底部具有中心孔(10)，阀盖(3)的内侧有与阀体(6)同轴线的凸台(13)，弹簧(4)的一端套在阀盖的凸台(13)上，另一端抵住球状阀芯(5)，球状阀芯(5)压向中心孔(10)，在阀体(6)壁上开有气孔(7)。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池用泄压阀，其特征是阀体(6)的下部腔体呈圆锥状。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池用泄压阀，其特征是阀体(6)的底面具有焊接用 的环形凸边(9)。
专利摘要本实用新型公开的锂离子电池用泄压阀包括阀体、阀盖、球状阀芯和弹簧，阀体的外壁有两个周向卡槽，阀盖的外壁有垂直于轴线且位于同一平面的一对平行卡槽，阀体和阀盖借助于置入阀体卡槽与阀盖卡槽中的弹性卡簧相扣咬合紧固，球状阀芯和弹簧位于阀腔的轴线上，阀体的底部有中心孔，阀盖的内侧有凸台，弹簧的一端套在阀盖的凸台上，另一端抵住球状阀芯，球状阀芯压向中心孔，在阀体壁上开有气孔。通过调节阀盖卡槽和阀体卡槽的轴向相对位置可改变弹簧的形变量，设定和控制阀芯开启和关闭的动作压力。当电池内部气压达到动作压力时，阀芯自动打开，缓解气压，避免锂离子电池的壳体爆裂；在电池内压降低后可自行复位。
文档编号H01M2/12GK201570531SQ20092020173
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月2日 优先权日2009年12月2日
发明者黄德欢 申请人:黄德欢