用于提高电池安全性的锂离子电池壳体的制作方法

本实用新型属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种用于提高电池安全性的锂离子电池壳体。

背景技术：

全球气候变化是21世纪人类面临的最复杂的挑战之一，减缓气候变化的措施之一是减少温室气体的人为排放，而采用新能源技术可大幅度减小传统能量消耗对环境的污染。锂离子电池因其环境友好，污染少被广泛应用于新能源汽车动力领域。

目前，作为新能源汽车动力的来源，锂离子电池从外形主要分为方形铝壳、圆柱及软包电池。单从结构稳定性方面来说，方形铝壳电池占据着绝对的优势，但其在装配过程中，电芯内部负极任一位置裸露与铝壳壳体发生接触均可引起电池发生短路，造成电池自放电大、壳体腐蚀甚至发生起火、爆炸现象。另外，现有的锂离子电池，需要在面板设置极柱板和防爆阀，并且，极柱板和防爆阀独立设置于面板的两侧，一方面，防爆阀会占用面板的面积，不方便布置其他更为重要的接口等器件；另一方面，防爆阀裸露于面板外面，会影响锂离子电池的美观性。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种用于提高电池安全性的锂离子电池壳体，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种用于提高电池安全性的锂离子电池壳体，包括电池外壳体(100)以及设置于所述电池外壳体(100)顶部的盖板组件(200)；

所述电池外壳体(100)包括电池壳主体(101)，所述电池壳主体(101)采用铝合金或钢合金材料；在所述电池壳主体(101)的外表面和内表面各涂覆有一层绝缘层(102)；

所述盖板组件(200)包括盖板主体(201)、极耳连接片(202)、极柱板(203)和注液孔(204)；所述盖板主体(201)通过激光焊接的方式与所述电池外壳体(100)的顶部相连成为一个整体；所述盖板主体(201)的中心位置开设所述注液孔(204)；所述极柱板(203)包括正极柱板和负极柱板，分别设置于所述盖板主体(201)的左右两侧；

每个所述极柱板(203)包括：上极柱板(2031)、下极柱板(2032)、热敏电阻(2033)、上阀体(2034)、下阀体(2035)、左铆钉(2036)、右铆钉(2037)和绝缘密封垫(2038)；所述盖板主体(201)开设用于安装所述极柱板(203)的装配通孔；所述上极柱板(2031)安装于所述盖板主体(201)的上方，在所述上极柱板(2031)的左右两端底部且与所述盖板主体(201)的正面接触位置，安装所述绝缘密封垫(2038)；所述上极柱板(2031)开设有上极柱板边缘泄气孔(20311)；所述下极柱板(2032)安装于所述盖板主体(201)的下方，在所述下极柱板(2032)的左右两端顶部且与所述盖板主体(201)的背面接触位置，安装所述绝缘密封垫(2038)；所述下极柱板(2032)开设有下极柱板边缘泄气孔(20321)；所述左铆钉(2036)依次穿过并紧固所述上极柱板(2031)的左端、所述盖板主体(201)的左端和所述下极柱板(2032)的左端；所述右铆钉(2037)依次穿过并紧固所述上极柱板(2031)的右端、所述盖板主体(201)的右端和所述下极柱板(2032)的右端；

在所述上极柱板(2031)和所述下极柱板(2032)之间形成的空腔中设置所述热敏电阻(2033)、所述上阀体(2034)和所述下阀体(2035)；其中，所述热敏电阻(2033)的中心区域开设有电阻泄气孔(20331)；所述热敏电阻(2033)的左端与所述上极柱板(2031)的左端电性相连，所述热敏电阻(2033)的右端与所述上极柱板(2031)的右端电性相连；所述上阀体(2034)设置于所述热敏电阻(2033)的下方，所述上阀体(2034)的左端与所述热敏电阻(2033)的左端电性相连，所述上阀体(2034)的右端与所述热敏电阻(2033)的右端电性相连；所述下阀体(2035)设置于所述上阀体(2034)的下方，所述下阀体(2035)的左端与所述下极柱板(2032)的左端电性相连，所述下阀体(2035)的右端与所述下极柱板(2032)的右端电性相连，所述下阀体(2035)的中心位置与所述上阀体(2034)的中心位置电性连接；

所述极耳连接片(202)激光焊接于所述下极柱板(2032)的下面，与所述下极柱板(2032)电性连接。

优选的，所述绝缘层(102)为有机涂层或无机涂层。

优选的，所述有机涂层为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚酰亚胺和聚偏氟乙烯中的一种；所述无机涂层为氧化铝和勃姆石中的一种。

优选的，所述绝缘层(102)的厚度为30-100um。

本实用新型提供的用于提高电池安全性的锂离子电池壳体具有以下优点：

(1)通过在电池外壳体的表面涂覆绝缘层，具有极好的安全性，可避免电芯与壳体接触造成的短路、自放电大、壳体腐蚀现象，实际生产过程中可减小电芯包膜贴胶以及电解液对电池表面腐蚀的清理工序，大大提高了生产效率，节约了成本。

(2)将极柱板和双防爆阀进行了融合设计，将上下阀体设置于上下极柱板形成的空腔中，因此，防爆阀体不会裸露于电池的面板上，既提高了电池的外部美观性；由于减少了对面板的占用面积，因此，方便在面板上布置其他更为重要的接口等器件。

附图说明

图1为本实用新型提供的电池外壳体的纵向剖视图；

图2为本实用新型提供的电池外壳体的横向剖视图；

图3为本实用新型提供的盖板组件的俯视图；

图4为本实用新型提供的盖板组件的剖视图；

图5为本实用新型提供的盖板组件的极柱板的剖视图。

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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种用于提高电池安全性的锂离子电池壳体，可有效解决现有技术中存在的相关问题，提高锂电池使用的安全性。

用于提高电池安全性的锂离子电池壳体包括电池外壳体100以及设置于电池外壳体100顶部的盖板组件200。

下面分别对电池外壳体100和盖板组件200详细介绍：

(一)电池外壳体100

参考图1和图2，电池外壳体100包括电池壳主体101，电池壳主体101采用铝合金或钢合金材料；在电池壳主体101的外表面和内表面各涂覆有一层绝缘层102；绝缘层可以采用浸渍、喷涂工艺中的一种。

其中，采用的绝缘涂层具有耐高温、耐电解液腐蚀、耐磨损、绝缘系数高等特点，绝缘层102为有机涂层或无机涂层。有机涂层为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚酰亚胺和聚偏氟乙烯中的一种；无机涂层为氧化铝和勃姆石中的一种。绝缘层102的厚度为30-100um。

本实用新型通过在电池外壳体的表面涂覆绝缘层，具有极好的安全性，可避免电芯与壳体接触造成的短路、自放电大、壳体腐蚀现象，实际生产过程中可减小电芯包膜贴胶以及电解液对电池表面腐蚀的清理工序，大大提高了生产效率，节约了成本。

(二)盖板组件200

参考图3和图4，盖板组件200包括盖板主体201、极耳连接片202、极柱板203和注液孔204；盖板主体201通过激光焊接的方式与电池外壳体100的顶部相连成为一个整体；盖板主体201的中心位置开设注液孔204；极柱板203包括正极柱板和负极柱板，分别设置于盖板主体201的左右两侧；

参考图5，每个极柱板203包括：上极柱板2031、下极柱板2032、热敏电阻2033、上阀体2034、下阀体2035、左铆钉2036、右铆钉2037和绝缘密封垫2038；其中，上极柱板2031、下极柱板2032、上阀体2034和下阀体2035采用导电材质；盖板主体201、左铆钉2036、右铆钉2037和绝缘密封垫2038采用绝缘材料。凡是导电材质和盖板主体201相接触的位置，均安装绝缘密封垫2038，起到密封防止漏气以及避免极柱与盖板接触而短路的情况发生。

盖板主体201开设用于安装极柱板203的装配通孔；上极柱板2031安装于盖板主体201的上方，在上极柱板2031的左右两端底部且与盖板主体201的正面接触位置，安装绝缘密封垫2038；上极柱板2031开设有上极柱板边缘泄气孔20311；下极柱板2032安装于盖板主体201的下方，在下极柱板2032的左右两端顶部且与盖板主体201的背面接触位置，安装绝缘密封垫2038；下极柱板2032开设有下极柱板边缘泄气孔20321；左铆钉2036依次穿过并紧固上极柱板2031的左端、盖板主体201的左端和下极柱板2032的左端；右铆钉2037依次穿过并紧固上极柱板2031的右端、盖板主体201的右端和下极柱板2032的右端；此处需要强调的是，左铆钉2036和右铆钉2037仅为紧固作用，为一种非导电材质，下极柱板2032的电性并不通过铆钉而传导到上极柱板2031。

在上极柱板2031和下极柱板2032之间形成的空腔中设置热敏电阻2033、上阀体2034和下阀体2035；其中，热敏电阻2033的中心区域开设有电阻泄气孔20331；热敏电阻2033的左端与上极柱板2031的左端电性相连，热敏电阻2033的右端与上极柱板2031的右端电性相连；上阀体2034设置于热敏电阻2033的下方，上阀体2034的左端与热敏电阻2033的左端电性相连，上阀体2034的右端与热敏电阻2033的右端电性相连；下阀体2035设置于上阀体2034的下方，下阀体2035的左端与下极柱板2032的左端电性相连，下阀体2035的右端与下极柱板2032的右端电性相连，下阀体2035的中心位置与上阀体2034的中心位置电性连接；

极耳连接片202激光焊接于下极柱板2032的下面，与下极柱板2032电性连接。

本实用新型提供的盖板组件200，其工作原理为：

(1)在正常情况下，位于电池外壳体100内部的电池极耳与极耳连接片202电性连接，极耳连接片202与下极柱板2032电性连接，下极柱板2032的两端与下阀体2035的两端电性连接，下阀体2035的中间位置与上阀体2034的中间位置电性连接，上阀体2034的两端与热敏电阻2033的两端电性连接，热敏电阻2033的两端与上极柱板2031的两端电性连接，也就是说，极耳连接片202的电性依次通过下极柱板2032、下阀体2035、上阀体2034和热敏电阻2033后，传导到上极柱板2031，由此实现下极柱板2032和上极柱板2031的电性连接。由于热敏电阻2033串联在下极柱板2032和上极柱板2031之间，因此，，意外短路，电池发热时热敏电阻2033的内阻增加，减小电路中电流值，提高电池安全性。

(2)在正常情况下，下阀体2035和上阀体2034的中心位置激光点焊焊接到一起，形成导电通路；

而当电池内部电流或气压过大时，气体通过下极柱板边缘泄气孔20321向上流动，并首先冲断开下阀体2035，然后冲断开下阀体2035和上阀体2034的点焊位置，使下阀体2035和上阀体2034断开，形成断路；如气压继续增大，气体继续作用于上阀体2034，并冲断开上阀体2034，再依次通过电阻泄气孔20331和上极柱板边缘泄气孔20311后，向外部排出。

因此，本实用新型中，将极柱板和双防爆阀进行了融合设计，将上下阀体设置于上下极柱板形成的空腔中，因此，防爆阀体不会裸露于电池的面板上，既提高了电池的外部美观性；由于减少了对面板的占用面积，因此，方便在面板上布置其他更为重要的接口等器件。

由此可见，本实用新型提供的用于提高电池安全性的锂离子电池壳体具有以下优点：

(1)通过在电池外壳体的表面涂覆绝缘层，具有极好的安全性，可避免电芯与壳体接触造成的短路、自放电大、壳体腐蚀现象，实际生产过程中可减小电芯包膜贴胶以及电解液对电池表面腐蚀的清理工序，大大提高了生产效率，节约了成本。

(2)将极柱板和双防爆阀进行了融合设计，将上下阀体设置于上下极柱板形成的空腔中，因此，防爆阀体不会裸露于电池的面板上，既提高了电池的外部美观性；由于减少了对面板的占用面积，因此，方便在面板上布置其他更为重要的接口等器件。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。