一种防爆阀、盖板组件及电池的制作方法

本实用新型涉及电池领域，尤其指安装在电池盖板组件上的防爆阀。

背景技术：

随着科学技术的逐步发展，大量应用在汽车、储能装置、电子设备等上的电池的安全性越来越受人关注，其中，当电池发生故障导致内部产生大量可燃性气体，使电池内部气压显著升高，如果不及时采取措施，可能导致电池发生爆炸。

为此，为防止电池爆炸的发生，一般均在电池盖板上安装有防爆阀(或称安全阀)。现有防爆阀6一般如图1中所示，包括基体60及防爆膜61，所述防爆膜61包括周缘的焊接部610和周缘中间的开启部611；所述基体60上设有泄压孔62；所述焊接部610焊接在所述基体60上，使所述开启部611封堵住所述泄压孔62；所述防爆膜6的开启部611上设有防爆刻痕612；焊接部610与基体60焊接时，焊接处设有焊缝613，焊缝613内填充焊料以进行焊接。如此，当电池内部气压超过防爆阀6的开启压力时，防爆阀6开启，释放掉电池内部的气体，以防止电池爆炸。

然而，现有防爆阀6在生产过程中，当其进行激光焊接时，焊缝613两侧都向焊缝613收缩，易导致防爆刻痕612被拉裂或者拉断，导致防爆阀6失效。同时，防爆阀6在使用过程中，电池内外两侧的压差变化来回对防爆阀6产生冲击，也易使防爆阀6疲劳失效。

技术实现要素：

为克服现有技术中防爆阀在生产过程中，进行激光焊接时，焊缝两侧向焊缝收缩，易导致防爆刻痕被拉裂或者拉断，导致防爆阀失效的问题，本实用新型提供了一种防爆阀、盖板组件及电池。

本实用新型一方面提供了一种防爆阀，包括基体及防爆膜，所述防爆膜包括周缘的焊接部和周缘中间的开启部；

所述基体上设有泄压孔；所述焊接部焊接在所述基体上，使所述开启部封堵在所述泄压孔上；所述防爆膜的开启部上设有防爆刻痕；

其中，所述防爆刻痕和所述焊接部与基体间的焊缝之间还设有柔性缓冲结构。

本实用新型提供的防爆阀，其在防爆膜上增加了柔性缓冲结构，可以有效避免进行激光焊接时焊缝两侧收缩造成的防爆刻痕拉裂或者拉断，保证生产过程中防爆阀的成品率。同时，采用上述柔性缓冲结构，可以大大提高防爆阀的启动压力的一致性和可靠性，同时也能很好的提升防爆阀的耐疲劳性能。

进一步地，所述基体上设有安装台阶，所述安装台阶包括支撑面和侧面；

所述防爆膜的焊接部支撑在所述支撑面上，所述焊接部与所述安装台阶的侧面之间形成焊缝。

进一步地，所述柔性缓冲结构为环形。

进一步地，所述柔性缓冲结构包括一个以上的波峰和/或波谷。

进一步地，所述柔性缓冲结构包括一个波峰和波谷。

进一步地，所述防爆膜的焊接部厚度为0.2-0.8mm，所述防爆膜的开启部厚度为0.05-0.15mm。

进一步地，所述波峰和/或波谷与开启部表面之间的高度为所述开启部厚度的1-8倍。

进一步地，所述防爆膜的上表面还安装有一气囊。气囊可将电池内部高温可燃气体与空气中的氧气隔离，保证电池在泄压后不起火，不引发次生危险。

进一步地，所述气囊的周沿包裹有密封胶层；所述密封胶层包括密封上胶层和密封下胶层，所述密封下胶层胶将气囊周沿胶粘在所述基体上，一压片压在所述密封上胶层上。

进一步地，所述气囊的储气量为电池内部剩余可充气体积的0.1～100倍。

进一步地，所述气囊的储气量为电池内部剩余可充气体积的1～50倍。

进一步地，所述气囊的储气量为电池内部剩余可充气体积的2～10倍。

本实用新型第二方面提供了一种盖板组件，包括盖板本体，所述盖板本体上设有上述防爆阀。

本实用新型提供的盖板组件，由于其盖板本体上安装了改进后的防爆阀，该防爆阀在防爆膜上增加了柔性缓冲结构，可以有效避免进行激光焊接时焊缝两侧收缩造成的防爆刻痕拉裂或者拉断，保证生产过程中防爆阀的成品率。同时，采用上述柔性缓冲结构，可以大大提高防爆阀的启动压力的一致性和可靠性，同时也能很好的提升防爆阀的耐疲劳性能。

本实用新型第三方面提供了一种电池，所述电池包括外壳、极芯和盖板组件，所述盖板组件和外壳形成封闭空间，所述极芯安装于所述封闭空间内。

本实用新型提供的电池，其盖板组件的盖板本体上安装了改进后的防爆阀，该防爆阀在防爆膜上增加了柔性缓冲结构，可以有效避免进行激光焊接时焊缝两侧收缩造成的防爆刻痕拉裂或者拉断，保证生产过程中防爆阀的成品率。同时，采用上述柔性缓冲结构，可以大大提高防爆阀的启动压力的一致性和可靠性，同时也能很好的提升防爆阀的耐疲劳性能。

附图说明

图1是现有技术中提供的防爆阀剖面示意图；

图2是本实用新型具体实施方式中提供的电池立体示意图；

图3是本实用新型具体实施方式中提供的一种基体剖面示意图；

图4是本实用新型具体实施方式中提供的一种防爆阀剖面示意图；

图5是本实用新型具体实施方式中提供的进一步优选的防爆阀剖面示意图；

图6是图5中提供的防爆阀使用状态示意图。

其中，1、盖板本体；2、外壳；3、第一电极组件；4、第二电极组件；5、注液孔罩；6、防爆阀；60、基体；61、防爆膜；62、泄压孔；63、气囊；64、密封胶层；65、压片；601、安装台阶；610、焊接部；611、开启部；612、防爆刻痕；613、焊缝；614、波峰；615、波谷；63、储气空间；6011、支撑面；6012、侧面；641、密封下胶层；642、密封上胶层。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

本例将对本实用新型公开的电池、盖板组件和防爆阀6进行具体解释说明。

如图2所示，本例公开了一种电池，所述电池包括外壳2、极芯和盖板组件，所述盖板组件和外壳2形成封闭空间，所述极芯安装于所述封闭空间内。本例中的电池可以为锂离子电池，也可以为其他类型的镍电池或者铅酸电池等。所述极芯由正极片、隔膜、负极片卷绕或者叠置形成，其为公众所知。其中，上述盖板组件包括盖板本体1，所述盖板本体1上安装有防爆阀6。其中，一般在盖板组件上还绝缘安装有极性相异的第一电极组件3和第二电极组件4。第一电极组件3一般包括第一电极和第一绝缘件等，第一绝缘件使第一电极和盖板本体1绝缘；第二电极组件4一般包括第二电极和第二绝缘件等，第二绝缘件使第二电极和盖板本体1绝缘；上述第一电极为正极时，则第二电极为负极，反之，第一电极为负极时，则第二电极为正极。其中，其正极与极芯的正极片电连接，负极与极芯的负极片电连接。一般在该盖板本体1上还设有注液孔，注液孔上罩设有注液孔罩5。

由于本例并不对电池的盖板组件上防爆阀6以外的结构进行改进，因此，下面仅对其防爆阀6的结构进行具体解释说明。

如图3、图4所示，本例提供的防爆阀6包括基体60及防爆膜61，所述防爆膜61包括周缘的焊接部610和中间的开启部611；

所述基体60上设有泄压孔62；所述焊接部610焊接在所述基体60上，使所述开启部611封堵在所述泄压孔62上；所述防爆膜61的开启部611上设有防爆刻痕612；

由于防爆膜61是采用焊接的方式安装在基体60上，当防爆膜61张得很紧的时候，焊接过程中容易损坏防爆膜61，因此，所述防爆刻痕612和所述焊接部610与基体60间的焊缝613(如图1和图4中所示)之间还设有柔性缓冲结构。柔性缓冲结构可以有效缓解由于焊接时导致的防爆膜61拉裂或者拉断。

其中，上述防爆膜61的焊接部610用来与基体60焊接，开启部611则主要实现其防爆的功能，其厚度一般相对于焊接部610更薄，即将防爆膜61的中部压薄后形成开启部611。

具体地，如图3所示，所述基体60上设有安装台阶601，所述安装台阶601包括支撑面6011和侧面6012；

所述防爆膜61的焊接部610支撑在所述支撑面6011上，所述焊接部610与所述安装台阶601的侧面6012之间形成焊缝613；通过焊缝613将所述焊接部610焊接在所述安装台阶601内。焊接可以为激光焊或者钎焊。该基体60一方面用来安装防爆膜61的安装载体，另外，也用来与盖板本体1焊接(或者也可安装在外壳2上，本例中选择安装在盖板本体1上)，或者该基体60也可与盖板本体1一体冲压成型，自身作为盖板本体1的一部分。即该基体60可以是与盖板本体1或者外壳2相独立的结构，或者，也可以在盖板本体1或者外壳2上一体成型出基体60，换句话说，也即盖板本体1或者外壳2作为防爆阀6的基体60。

所谓的柔性缓冲结构，指具有一定缓冲形变的结构，其一体成型在防爆膜61上。防爆膜61在安装过程中焊接时，虽然焊缝613两端仍然会向焊缝613收缩，但由于有该柔性缓冲结构的存在，使其可以在柔性缓冲结构处向焊缝613处伸长，如此，使得焊接过程中，并不会对防爆膜61造成拉裂或者拉断的损害。同时，在使用过程中，即使电池内外两侧的压差变化来回对防爆阀6产生冲击，由于有该柔性缓冲结构的存在，在其防爆膜61开启压力范围内，可以有效缓解其电池内外两侧的压差变化来回对防爆阀6产生冲击，防止防爆阀6失效。

其中，防爆膜61的材质可以采用本领域技术人员所熟知的铝箔，也可以为其他本领域技术人员熟知的材料。

本例中，并不具体限定其柔性缓冲结构设置的位置，作为优选的方式，如图4所示，所述柔性缓冲结构设置在所述防爆刻痕612和所述焊缝613之间。

具体的，所述柔性缓冲结构为环形。关于柔性缓冲结构的形状和尺寸，并不特别限定，只要其能保证在焊接过程中，不会损坏到防爆膜61，又不致影响防爆膜61的设计开启压力即可。比如，所述柔性缓冲结构包括一个以上的波峰614和/或波谷615。本例中，所述柔性缓冲结构包括一个波峰614和波谷615。所述防爆膜61的焊接部610厚度为0.2-0.8mm，所述防爆膜61的开启部611厚度为0.05-0.15mm。

同时，该波峰614和/或波谷615的高度和宽度并不特别限制，申请人在研发过程中发现，以上述具有一个波峰614和一个波谷615的柔性缓冲结构为例，所述波峰614和波谷615与开启部611表面之间的高度为所述开启部611厚度的1-8倍更合理。进一步优选的，所述波峰614和波谷615与开启部611表面之间的高度为所述开启部611厚度的1-5倍。此处所谓的高度，指波峰614的最高处相对于开启部611的上表面以及波谷615的最低处相对于开启部611的下表面之间的距离。

作为进一步改进的方式，如图5所示，所述防爆膜61的上边还安装有一气囊63。气囊63是用来储存电池内部产生的高温可燃气体的，因此，其需要具备耐高温的性能，又能具备一定的弹性，当内部气体从泄压孔62中冲出时，能迅速张开，并容纳上述高温可燃气体。该气囊63正常状态下呈图中所示压缩的形状，当电池发生异常，电池泄压时，气囊63张开呈图6所示状态。气囊63可将电池内部高温可燃气体与空气中的氧气隔离，保证电池在泄压后不起火，不引发次生危险。

关于该气囊63的安装方式，并不特别限制，只要其能固定在基体60上，保证不会漏气即可。比如，本例中，其通过如下方式安装：所述气囊63的周沿包裹有密封胶层64；所述密封胶层64包括密封上胶层642和密封下胶层641，所述密封下胶层641胶将气囊63周沿胶粘在所述基体60上，并通过一压片65压在所述密封上胶层642上。该压片65用来压住气囊63的粘接部位，加固粘接强度。

其中，所述气囊63的材质为乳胶、天然橡胶、三元乙丙、氟橡胶、铝箔、PA或PE中的一种。

关于气囊63的储气量，可以根据电池内部产气量的多少，以及其内部剩余可充气体积的大小而定。在设计过程中，可以通过试验获得，并不特别限定。其中，作为示例，所述气囊63的储气量为电池内部剩余可充气体积的0.1～100倍。所谓的剩余可充气体积，指其电池内部容纳极芯、电解液等电池内部结构的空间以外剩余的空间。作为优选的方式，所述气囊63的储气量为电池内部剩余可充气体积的1～50倍。进一步的，其所述气囊63的储气量为电池内部剩余可充气体积的2～10倍。

作为优选的方式，该防爆阀6还包括阀罩(图中未标记)，其阀罩也安装在基体60上，用来防止外力对防爆阀6造成损伤。

具有防爆阀6的电池的防爆原理如下：如图6所示，当电池异常时，该改进后的防爆阀6能在设定的开启压力下，自防爆刻痕612处开启，电池泄压，防止电池爆炸。同时，气囊63张开形成储气空间630，该储气空间630将内部高温可燃气体收纳，与空气中的氧气隔离，保证电池在泄压后不起火，不引发次生危险。

本例提供的防爆阀6、安装有防爆阀6的盖板组件以及包括盖板组件的电池，由于其改进后的防爆阀6在防爆膜61上增加了柔性缓冲结构，因此，可以有效避免进行激光焊接时焊缝613两侧收缩造成的防爆刻痕612拉裂或者拉断，保证生产过程中防爆阀6的成品率。同时，采用上述柔性缓冲结构，可以大大提高防爆阀6的启动压力的一致性和可靠性，同时也能很好的提升防爆阀6的耐疲劳性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。