一种防爆结构及使用该防爆结构的USB充电电池的制作方法

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种防爆结构及使用该防爆结构的USB充电电池。

背景技术：

电池作为一种日常用品，广泛应用在各种设备当中，如玩具、键鼠、遥控器、照相机、航模、手电筒、电子门锁、电子钟表等各类产品。市面上电池主要有一次性的碳性电池、碱性电池，以及可充电的镍锰、镍铬、镍氢电池等。随着锂电池技术的日益成熟以及其能量密度高、充电快、环保、无记忆效应等优势，市场上逐渐出现锂可充电电池，并具有普及的趋势。但锂电池由于其能量密度高以及其充放电特点，容易在使用过程中造成内部正负极短路而发热，燃烧甚至爆炸，给使用者带来安全隐患。

目前锂电池电芯有软包和金属壳(钢壳，铝壳等)两种封装形式，软包电芯内部发热产气会引起电芯外壳鼓胀，使产品外壳变形释放一定压力，所以一般爆炸的概率较低。但金属壳封装的电芯，无法通过电芯外壳变形来调节电芯里面的压力，所以当电芯异常时，电芯内部压力会越积越多，最后发生爆炸。所以针对金属壳电芯，当内部压力达到一定程度时，必须采取有效办法让电芯泄压，达到安全的目的。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是：一种防爆结构及使用该防爆结构的USB充电电池，其能够解决现有技术中存在的上述技术问题。

为上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种防爆结构，包括用于安装电芯的金属壳体以及用于将所述电芯密封在所述金属壳体中的防爆塞，所述防爆塞与所述金属壳体固定连接，所述防爆塞包括防爆塞主体，所述防爆塞主体上具有强度弱于所述防爆塞主体的泄压部，所述泄压部的两端分别连通所述金属壳体的内部与所述金属壳体的外部。

作为所述防爆结构的一种优选技术方案，所述防爆塞主体上设置有能够使所述电芯的正极穿过的正极针孔和能够使所述电芯的负极穿过的负极针孔，所述泄压部沿所述正极针孔和所述负极针孔的长度方向设置。

作为所述防爆结构的一种优选技术方案，所述泄压部为设置在所述防爆塞主体上的非通孔结构。

作为所述防爆结构的一种优选技术方案，所述泄压部包括设置在所述防爆塞主体上的泄压孔，以及设置在所述泄压孔中的压力塞，所述压力塞与所述防爆塞主体为一体结构。

作为所述防爆结构的一种优选技术方案，所述泄压部包括设置在所述防爆塞主体上的泄压孔，以及设置在所述泄压孔中的压力塞，所述压力塞与所述防爆塞主体为分体式结构，所述压力塞与所述泄压孔过盈配合。

作为所述防爆结构的一种优选技术方案，所述金属壳体为圆形或矩形，所述防爆塞与所述金属壳体的外形相对应。

作为所述防爆结构的一种优选技术方案，所述金属壳体沿其周部设置有滚槽，所述滚槽由所述金属壳体向内凹陷形成，所述防爆塞设置在所述滚槽处并与所述滚槽的内壁抵接以形成对所述电芯的密封。

另一方面，提供一种USB充电电池，其采用如上所述的防爆结构。

作为所述USB充电电池的一种优选技术方案，所述金属壳体具有用于安装电芯的底部安装空间以及用于安装USB充电装置的顶部安装空间，所述防爆塞设置在所述底部安装空间与所述顶部安装空间之间。

作为所述USB充电电池的一种优选技术方案，所述金属壳远离所述顶部安装空间的端部设置有负极平台。

本实用新型的有益效果为：本实施例中通过设置强度弱于防爆塞主体的泄压部，在内部压力过大的情况下，受压力作用泄压部首先被破坏，压力在泄压部处得到释放，因此可以避免爆炸的发生。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例所述电芯、金属壳体以及防爆塞分解结构示意图。

图2为本实用新型实施例所述电芯、金属壳体以及防爆塞组装状态剖视图。

图3为图2中I处放大图。

图4为本实用新型实施例所述防爆塞结构示意图。

图5为本实用新型实施例所述防爆塞剖视图。

图中：

1、电芯；2、金属壳体；3、防爆塞主体；31、泄压部；311、泄压孔；312、压力塞；32、正极针孔；33、负极针孔；4、滚槽；5、顶部安装空间；6、底部安装空间；7、负极平台。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1～5所示，于本实施例中，本实用新型所述的一种防爆结构，包括用于安装电芯1的金属壳体2以及用于将所述电芯1密封在所述金属壳体2中的防爆塞，所述防爆塞与所述金属壳体2固定连接，所述防爆塞包括防爆塞主体3，所述防爆塞主体3上具有强度弱于所述防爆塞主体3的泄压部31，所述泄压部31的两端分别连通所述金属壳体2的内部与所述金属壳体2的外部。

本实施例中通过设置强度弱于防爆塞主体3的泄压部31，在内部压力过大的情况下，受压力作用泄压部31首先被破坏，压力在泄压部31处得到释放，因此可以避免爆炸的发生。

本方案事实的重点在于泄压部31的强度小于金属壳体2以及防爆塞主体3与金属壳体2连接位置的强度，即在发生压力过大的时候能够保证泄压部31先于其他位置被破坏，以这中定向释放压力的使得压力释放变得可控，从而有效避免爆炸的放生，防止发生意外。

具体的，本实施例中所述防爆塞主体3上设置有能够使所述电芯1的正极穿过的正极针孔32和能够使所述电芯1的负极穿过的负极针孔33，所述泄压部31沿所述正极针孔32和所述负极针孔33的长度方向设置。

正极针孔32以及负极针孔33的设置方向为沿防爆塞主体3的厚度方向设置，防爆塞主体3的周部与金属壳体2的内壁相抵接。

泄压部31的强度弱于防爆塞主体3的强度具有多种的实现方式，本实施例中采用所述泄压部31为设置在所述防爆塞主体3上的非通孔结构形式。

具体的，本实施例中所述泄压部31包括设置在所述防爆塞主体3上的泄压孔311，以及设置在所述泄压孔311中的压力塞312，所述压力塞312与所述防爆塞主体3为一体结构。

本实施例中设置压力塞312与防爆塞主体3为一体结构，即在防爆塞主体3上形成沉头孔结构，使沉头孔底部作为泄压部31，由沉头孔底部的壁厚决定其所能够承受的压力范围。

本实施例中非通孔结构的加工方式为在防爆塞的加工过程中与防爆塞一体注塑成型，在其他实施例中还可以为在防爆塞主体3上通过切削加工去除部分材料形成。

本实施例中防爆塞主体3为橡胶材料或其他弹性材料，泄压部31同样为橡胶材料或其他弹性材料，在其他实施例中还可以采用防爆塞主体3为橡胶材料或其他弹性材料，泄压部31采用金属材料的设计方式。

例如，在一个优选的实施例中，所述泄压部31包括设置在所述防爆塞主体3上的泄压孔311，以及设置在所述泄压孔311中的压力塞312，所述压力塞312与所述防爆塞主体3为分体式结构，所述压力塞312与所述泄压孔311过盈配合。通过过盈配合的方式形成压力塞312结构是通过摩擦力的大小实现对压力的控制，当内部压力超过摩擦力的大小时，泄压部31被向外部挤压逐渐从泄压孔311中脱离而实现内部压力的释放。

本实施例中所述金属壳体2为圆形结构，所述防爆塞与所述金属壳体2的外形相对应。在所述防爆塞上设置有两个泄压孔311，本实施例中泄压孔311的形状为圆形。

泄压孔311的数量以及形状并不局限于本实施例中所述的形式，在其他实施例中泄压孔311还可以根据需要设置成一个或两个以上，泄压孔311的形状也可以设置为矩形或多边形结构。

所述金属壳体2沿其周部设置有滚槽4，所述滚槽4由所述金属壳体2向内凹陷形成，所述防爆塞设置在所述滚槽4处并与所述滚槽4的内壁抵接以形成对所述电芯1的密封。

通过设置滚槽4结构与防爆塞相抵接可以对防爆塞进行充分的夹紧，由此可以保证在受到内部压力的作用下防爆塞主体3不会发生位置变化，从而导致泄压部31失效。本方案中防爆塞与金属壳体2之间的相互作用力要大于泄压部31所能够承受的极限压力，在泄压部31受力被破坏的情况下防爆塞仍能保持其位置不发生变化。

同时本实施例中还提供一种USB充电电池，其采用如上所述的防爆结构。所述金属壳体2具有用于安装电芯1的底部安装空间6以及用于安装USB充电装置的顶部安装空间5，所述防爆塞设置在所述底部安装空间6与所述顶部安装空间5之间。所述金属壳远离所述顶部安装空间5的端部设置有负极平台7。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。