专利名称：一种电池防爆装置及具有此装置的锂离子电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及密封式电池，尤其是涉及密封式二次电池的防爆装置及具有此装置的锂离子电池。
近年来，由于摄像机、手提电话、手提电脑等电子设备向轻便化发展，作为这些电子设备用的驱动电源，合适的有以高容量化的各种碱性电池或锂离子二次电池为代表的非水电解液二次电池，而所述的非水电解液二次电池希望作成高能量密度、负荷特性优异的封闭式电池。另外，能量密度高的封闭式电池，因包括充电器的相关设备的故障和过分充电或其他使用不当等而随着化学反应在电池内部产生异常气体，电池内部压力过大，从而发生电池爆炸事故，其后果轻则损坏设备，重则伤人。因此，当电池内部压力过大时，为便于气体外泄，防止电池爆炸事故，现有的技术采用方法有(1)中国专利CN1200199A、CN1138753A分别公开的在组合盖中设有由铅、铝箔片构成的泄压安全阀；(2)在封口板上刻槽以形成可以开启减压或泄压的簿弱环节；(3)中国专利CN2133055Y公开的在电池壳底压制两个腰形槽，再刻制一个不封闭的圆形或马蹄形且截面为V形的槽；(4)本设计人已设计出并为中国专利局颁发第381957号专利权证书的ZL99236454。X专利公开的方法是在电池壳的侧壁穿刻槽沟，槽沟里填充有金属或合成树脂密封材料的防爆结构。然而，方法(1)的安全阀结构复杂，成本高，方法(2)和(3)对加工技术要求高，电池壳质量均一性差，未能充分保证安全减压或泄压而排除电池爆炸隐患，方法(4)也有一些轻度缺陷。本设计人坚持更加深入研究，终于冲破陈规，有效地克服上述问题，因此，本实用新型的第一目的在于克服如上缺点而提供一种成本低、泄压均一性好的电池防爆装置；本实用新型的第二目的在于提供一种具有上述防爆装置的锂离子电池。
本实用新型的一种电池防爆装置，其设置于电池金属壳壁上，通过对金属壳的壁面做机械冲压，使形成一定形状的同质金属填块与缺陷金属壳壁之间以形变的断裂面齿合而构成。
本实用新型的一种电池防爆装置，对所述机械冲压顺序可以优选为第一步骤由里到外冲压出一金属凸块，第二步骤由外到里冲压以使该金属凸块复位。
上述机械冲压的特征在于所述第一步骤由里到外机械冲压的深度大于二分之一金属壳壁厚度。
上述机械冲压的特征在于所述第一步骤由里到外机械冲压的深度为三分之二金属壳壁厚度。
本实用新型的一种电池防爆装置，可以在所述金属填块与缺陷金属壳壁之间的断裂面齿合线以密封胶覆盖。
本实用新型的一种电池防爆装置，所述防爆装置可以在分离的盖板上预先制造，再将盖板与开口方型金属壳焊接为一体。
一种具有上述防爆装置的锂离子电池，还包括由正极板、负极板和隔膜构成的电池芯、电解液、方形电池金属外壳及电极端子，所述防爆装置设置于电池金属壳壁上，通过对金属壳的壁面做机械冲压，使形成一定形状的同质金属填块与缺陷金属壳壁之间以形变的断裂面齿合而构成。
对上述的锂离子电池，所述防爆装置可以先在分离的盖板上制造，再将盖板与开口金属壳焊接为一体。
上述的锂离子电池，其特征在于在所述分离盖板上，还可以设置一电极端子接头，该接头由铆钉、绝缘材料和盖板壁叠加组合为一体结构。
上述的锂离子电池，可以于所述金属填块与缺陷金属壳壁之间的断裂面齿合线以密封胶覆盖。
本实用新型的防爆装置泄压均一性好，具有此防爆装置的锂离子电池制造成本低，能安全泄压，有效而可靠地防止电池爆炸。
附
图1是本实用新型的电池及防爆装置立体示意图；附图2是本实用新型的防爆装置冲压态的纵截面附图3是本实用新型的防爆装置复位态的纵截面图。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明实施例1制造63mm×34mm×10mm，壁厚0.5mm顶部开口的方形不锈钢电池壳1及与开口大小相应壁厚0.5mm的封口板2若干只，利用机械冲压设备在封口板的侧端冲压出4mm×7mm的矩形凸块3a，冲压深度为0.33mm，然后再将此凸块反向冲压复位，此时，在微观上金属键被拉断，形成形变性断裂面，通过齿合使同质金属填块(即凸块3a)与缺陷封口板2紧密结合成防爆装置3，在该齿合面涂上密封胶；在封口板的中间部位设置一电极端子接头4，该接头由铆钉、绝缘材料和盖板壁叠加组合为一体结构；将该带有注液口的上述结构的封口板与开口电池壳焊接密封，注液口与带有测压表的可无级调节气压大小的气路密封连接，通入高压气体，由小到大调节到使电池壳变形，槽沟涨裂泄气，记录室温下压力数值(压力单位为kg/cm2)，结果如下表一。
表一
计算平均值为10.4kg/cm21误差范围为-11％-18％；应该说这一结果已经能很好的满足电池的安全性能需要。实施例2制造如实施例1的顶部开口的方形不锈钢电池壳1及封口板2若干只，采用CN1186355A公开的技术制造液体电解质的锂离子电池电芯，将此电芯插入电池壳，一导电端子与盖板的电极端子接头4下端焊接而导出，另一导电端子焊接或紧贴于电池壳内表面上导出；将盖板与电池壳焊接，并由注液口注入电解液，点焊密封，制备得锂离子电池；制作如上电池50只，对其充放电循环10次，检测到漏液电池数量0只；将上述电池过充电及爆炸试验，符合有关安全标准要求。
上面结合附图描述了本实用新型的最佳实施方案。不过，应当明确，本实用新型并不限于上面叙述的实施例，该领域的技术人员在不偏离本实用新型所附各项权利要求界定的精神或范围的情况下，可以做出各种修改和替换亦属于本实用新型。
权利要求1．一种电池防爆装置，其特征在于所述防爆装置设置于电池金属壳壁上，通过对金属壳的壁面做机械冲压，使形成一定形状的同质金属填块与缺陷金属壳壁之间以形变的断裂面齿合而构成。
2．根据权利要求1所述的防爆装置，其特征在于所述机械冲压顺序为第一步骤由里到外冲压出一金属凸块，第二步骤由外到里冲压以使该金属凸块复位。
3．根据权利要求1或2所述的防爆装置，其特征在于所述第一步骤由里到外机械冲压的深度大于二分之一金属壳壁厚度。
4．根据权利要求3所述的防爆装置，其特征在于所述第一步骤由里到外机械冲压的深度为三分之二金属壳壁厚度。
5．根据权利要求1所述的防爆装置，其特征在于所述金属填块与缺陷金属壳壁之间的断裂面齿合线以密封胶覆盖。
6．根据权利要求1所述的防爆装置，其特征在于所述防爆装置先在分离的盖板上制造，再将盖板与方型金属壳焊接为一体。
7．一种具有如权利要求1所述防爆装置的锂离子电池，还包括由正极板、负极板和隔膜构成的电池芯、电解液、方形电池金属外壳及电极端子，其特征在于所述防爆装置设置于电池金属壳壁上，通过对金属壳的壁面做机械冲压，使形成一定形状的同质金属填块与缺陷金属壳壁之间以形变的断裂面齿合而构成。
8．根据权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于所述防爆装置先在分离的盖板上制造，再将盖板与开口金属壳焊接为一体。
9．根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于在所述分离盖板上，还设置一电极端子接头，该接头由铆钉、绝缘材料和盖板壁叠加组合为一体结构。
10．根据权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于所述金属填块与缺陷金属壳壁之间的断裂面齿合线以密封胶覆盖。
专利摘要本实用新型涉及密封式二次电池的防爆装置及具有此装置的锂离子电池,通过对金属壳的壁面做机械冲压,使形成一定形状的同质金属填块与缺陷金属壳壁之间以形变的断裂面齿合而构成该防爆装置,具有此装置的锂离子电池制造成本低,泄压性能好,有效而可靠地防止电池爆炸。
文档编号H01M2/02GK2423659SQ0022815
公开日2001年3月14日 申请日期2000年5月17日 优先权日2000年5月17日
发明者毛德和, 王传福 申请人:深圳市里比电池有限公司