一种锂离子电池防爆盖帽与使用该盖帽的锂离子电池的制作方法
【专利摘要】本实用新一种锂离子电池防爆盖帽属于电池领域，一种锂电池防爆盖帽是由钢盖、防爆铝片和密封圈组成。该盖帽的安全功能主要通过对防爆铝片进行任意形状的减薄处理后实现电池内压高时的开启动作，达到防爆的目的；密封功能通过防爆铝片对钢盖半包覆再镶嵌于密封圈内，达到密封的目的。本实用新型结构简单，制作容易，节约成本,在满足各项滥用测试安全要求的同时对电池装配工艺的适应性强，提升产品成品率。使用该盖帽的锂离子电池，具有密封可靠、防爆、成品率高、成本低的优点。
【专利说明】一种锂离子电池防爆盖帽与使用该盖帽的锂离子电池
【技术领域】
[0001]本实用新型一种锂离子电池防爆盖帽与使用该盖帽的锂离子电池属于电池领域，特别是涉及一种圆柱形钢壳锂离子电池上的简易防爆盖帽与使用该盖帽的锂离子电池。
【背景技术】
[0002]目前，圆柱形钢壳锂离子电池盖帽主要有两种:第一种是简单的散件盖帽，由相同外径的电极帽和铝餅叠合放入密封圈组成，电极帽和铝餅外径等于密封圈内径；该盖帽只起到简单的密封、集流的作用，无法保障电池的滥用安全性能，并且密封性能差，漏液率高，这种盖帽在应用的过程中有较好的适应性。第二种是具有CID (电流阻断器)断点结构和防爆片的安全盖帽，由相同直径的电极帽、铝环、防爆铝片和连接铝片叠合放入密封圈组成，电极帽铝环、防爆铝片和连接铝片外径等于密封圈内径；该盖帽除了密封、集流的作用还有出现在电池内压增大时断路和防爆片开启泄气降压的安全功能，这种盖帽在应用的过程中工艺适应能力差，容易出现断点废品；叠合套装的结构密封性能差，漏液率高；并且制造和使用成本高；尤其直径在8mnTl2mm的小型圆柱形钢壳锂离子电池，电池直径越小，CID断点结构越难做，也越难使用，成本越高，成品率越低。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种圆柱形钢壳锂离子电池盖帽，拥有好的应用工艺适应性的同时具有防爆功能，并用于制造锂离子电池。
[0004]本实用新型可以通过以下技术方案来实现，这种锂离子防爆盖帽是由钢盖、防爆铝片、密封圈、排气孔组成，钢盖上设有排气孔，钢盖下设有防爆铝片，防爆铝片半包裹钢盖，形成组合帽，组合帽外设有密封圈，密封圈包裹组合帽。
[0005]本实用新型的钢盖是钢质面盖，钢盖上有任意形状的排气孔。钢盖可以是镀镍钢盖或不锈钢盖。钢盖相当于电极帽，在组装前钢盖和防爆铝片是不同直径的，防爆铝片的直径大于钢盖的直径；组装盖帽时需要用防爆铝片半包裹钢盖，即包边，形成组合帽；组合帽外径等于密封圈内径；通过包边加大了组合帽跟密封圈的接触面积，增加了密封性能，降低漏液风险。
[0006]本实用新型的防爆铝片的厚度在0.2^0.6mm之间，一般地，电池直径越大，选择防爆铝片的厚度就越厚；电池直径越小，选择防爆铝片的厚度就越薄。
[0007]本实用新型的防爆铝片经过处理，在防爆铝片上形成任意形状的薄弱部位，薄弱部位的厚度在0.03、.2mm范围内，设计的原则是电池直径越大，刻痕的面积越大，薄弱部位的厚度越厚；电池直径越小，刻痕的面积越小，薄弱部位的厚度越薄；薄弱部位可以设计成“〇”、“ + ”、“Y”、“X”、“V”、“D”形等线形薄弱线，也可以设计成圆形斑、半圆形斑、环形斑等面形薄弱面；薄弱线与薄弱面可以统称为刻痕，当电芯发生滥用时内部产气内压升高，防爆铝片的刻痕就会 破裂，从而达到泄压防爆的作用。刻痕可以通过冲压、铣、刨等机械加工形成，也可以通过化学腐蚀或电化学腐蚀形成。[0008]本实用新型的防爆铝片和钢盖通过点焊连接，以确保盖帽电阻的稳定，避免接触不良；对于小电流的应用场合，防爆铝片和钢盖无点焊连接也是可行的。
[0009]本实用新型的密封圈是常规的胶质密封圈，材质可以是PP (聚丙烯)、PE(聚乙烯)、乙丙橡胶等，尺寸需跟盖帽与电池壳匹配。
[0010]包边装配好的组合帽安入涂好密封胶的密封圈就形成了本实用新型所述的一种锂离子电池防爆盖帽。根据密封圈材质的选择，密封胶不是必须的。比如使用弹性高的乙丙橡胶做密封圈，涂和不涂密封胶都是可行的。
[0011]使用本实用新型一种锂离子电池防爆盖帽用于制造锂离子电池，得到使用该盖帽的锂离子电池。
[0012]本实用新型防爆盖帽结构简单，制作容易，密封可靠，在保证电芯产品能满足IEC62133、IEC61960和UN38.3等各项安全标准要求的同时节约成本，降低制程不良率；使用该盖帽的锂离子电池，具有密封可靠、防爆、成品率高、成本低的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图1钢盖示意图。
[0014]附图2有刻痕的防爆铝片示意图。
[0015]附图3密封圈示意图。
[0016]附图4是钢盖与防爆铝片包边组合帽的示意图。
[0017]附图5是本专利组合完成的盖帽三视示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0019]图中:钢盖1、排气孔2、防爆铝片3、密封圈4
[0020]如附图1所示的钢盖I是镀镍钢盖，钢盖I上有2个圆形的排气孔2。钢盖I的直径小于防爆铝片3的直径。
[0021]如附图2所示的防爆铝片3先进行防爆薄弱口处理，本示意图采用圆形刻槽方式实现刻痕。本例用冲压方法冲出圆形凹槽，槽底至背面的厚度控制在0.05±0.005mm。防爆铝片的直径大于钢盖的直径。
[0022]如附图3所示，密封圈4是常规的PP胶质密封圈，尺寸需跟组合帽与电池壳匹配。
[0023]如附图4所示本实用新型盖帽中做好防爆处理的防爆铝片4与钢盖I通过激光点焊焊牢，防爆铝片从下往上包住镀镍钢盖，防爆铝片的被处理面朝下，形成组合帽。附图1、附图2与附图4结合，能很好说明防爆铝片对钢盖的包边结构。
[0024]如附图5所示，将装配好的图4所示的组合帽安入涂好密封胶的图3所示的密封圈就形成了本实用新型的一种锂离子电池防爆盖帽。
[0025]使用附图5所示一种锂离子电池防爆盖帽用于制造锂离子电池，得到使用该盖帽的锂离子电池。生产过程中漏液率明显低于使用散件盖帽和CID安全盖帽，不存在断点现象，提高了合格率；所生产的电池通过了 IEC62133、IEC61960和UN38.3安全测试，达到客户的要求。
【权利要求】
1.一种锂离子电池防爆盖帽，其特征是钢盖、防爆铝片、密封圈、排气孔组成，钢盖上设有排气孔，钢盖下设有防爆铝片，防爆铝片半包裹钢盖，形成组合帽，组合帽外设有密封圈，密封圈包裹组合帽。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池防爆盖帽，其特征是:防爆铝片的厚度在0.2~0.6mm之间。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池防爆盖帽，其特征是在防爆铝片上局部位置进行减薄处理，形成防爆刻痕。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池防爆盖帽，其特征是:防爆刻痕的形状可以是规则的，也可以是不规则的。
5.根据权利要求3所述的锂离子电池防爆盖帽，其特征是:防爆铝片经减薄处理的部位厚度在0.03、.2mm之间。
6.根据权利要求4所述的锂离子电池防爆盖帽，其特征是:防爆刻痕的形状是“〇”形或“+”形或“Y”形。
7.应用权利要求1至6所述的锂离子电池防爆盖帽制作的锂离子电池。
【文档编号】H01M2/04GK203690361SQ201320849579
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】李利, 唐胜成, 陈荣鑫 申请人:广州丰江电池新技术股份有限公司