封口板组件及具有该封口板组件的电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种封口板组件及具有该封口板组件的电池。所述电池用封口板组件(1)从上至下依次包括铆钉、上部绝缘片、盖板、下部绝缘片和垫片，所述盖板(2)上设置有安全阀(3)，所述垫片(5)为长条状的金属部件，其长度方向的一个端部设有贯通孔，所述铆钉贯穿该贯通孔并铆接在所述垫片上，电池的负极引线可焊接在所述垫片上从而与所述铆钉电连接，其特征在于，所述垫片的长度方向的另一个端部上设置有排气机构(5f)，该排气机构(5f)位于所述安全阀(3)的下方。
【专利说明】封口板组件及具有该封口板组件的电池
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种封口板组件及具有该封口板组件的电池。
【背景技术】
[0002]锂离子二次电池一般包括金属外壳、封口板组件、封栓、护板、引线、以及密封在由该金属外壳和封口板组件形成的密闭腔内的电极组及浸润在该电极组中的电解液，电极组由正极板、隔膜、负极板卷绕或层叠而成。其装配工艺一般是这样的:首先将正极板与负极板介由隔膜卷绕成电极组，再将该电极组插入金属外壳内，然后放入护板，经过焊接将电极组的正、负极板经由正、负极引线与封口板组件的不同部位连接，然后将封口板组件焊接在金属外壳上，从设于封口板组件上的注液孔注入电解液后，通过焊接封栓将注液孔密封，即成为完整的电池。
[0003]其中封口板组件的构成最复杂，由多个部品组成，一般从上到下依次包括兼作电极端子的铆钉、上部绝缘片、盖板、下部绝缘片和垫片，铆钉贯穿于上部绝缘片、盖板、下部绝缘片和垫片的贯通孔并将这些部件铆接在一起。金属制的盖板以及电池壳与电池的正极板相连，铆钉介由垫片与负极板相连，上部绝缘片将铆钉与盖板绝缘，下部绝缘片将垫片与盖板绝缘，从而形成盖板上除了作为负极端子的铆钉以外、其他部位均为正极的形态。
[0004]其中，垫片为长条状的金属部件，其作用主要是给负极引线提供焊接位置从而使负极与铆钉电导通。为了具备充分的焊接面积，垫片必须具备一定的长度。
[0005]图1是现有技术中的一个封口板组件I的示意图。如图1㈧的俯视图所示，在盖板2的中央部的贯通孔中露出铆钉7，盖板2的一个端部形成有安全阀3，在另一个端部形成有注液孔4。通常，如图1(B)的侧视图所示，垫片5以及位于其上方的下部绝缘片6的长度均远远短于盖板2的长度，且垫片5的端部5b不超过盖板2上设置安全阀3的位置，因此在电池发生异常时，电池内产生的气体可以顺利地通过安全阀3向外部排出。但是，随着电池小型化的进展，封口板组件的尺寸也越来越小，有时其幅宽会低于35_。另一方面，垫片必须具备可供引线点焊的长度，其长度缩短存在界限。因此，有时会产生下述问题:当将垫片5组装到封口板组件I中之后，如图2所示，垫片5的一个端部5b延伸至安全阀3的下方，挡住安全阀3的气体排出口。因此，在电池内部出现发热等异常并产生气体时，安全阀有时无法正常打开、或打开后因垫片5b遮挡气流使其无法顺利排出，导致电池内的热量不能及时排出而引起发烟发火等危险。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于提供一种封口板组件和具有该封口板组件的电池，所述封口板组件即使进行了小型化，通过在垫片上设置一种排气机构，也能确保在电池发生异常时，产生的气体能够不被垫片阻碍，通过该排气机构而达到安全阀，在达到开阀压力时安全阀能够顺利开阀，必要时垫片能够瞬间折断，由此避免电池引起发烟发火等不良情况，解决了垫片可能堵塞安全阀的开口的问题，能够提供安全性良好的电池。
[0007]本实用新型的封口板组件从上至下依次包括铆钉、上部绝缘片、盖板、下部绝缘片和垫片，所述盖板上设置有安全阀，所述垫片为长条状的金属部件，其长度方向的一个端部设有贯通孔，所述铆钉贯穿该贯通孔并铆接在所述垫片上，电池的负极引线可焊接在所述垫片上从而与所述铆钉电连接，其特征在于，所述垫片的长度方向的另一个端部上设置有排气机构，该排气机构位于所述安全阀的下方。
[0008]优选所述排气机构为位于所述安全阀的开口正下方的I个以上的圆形或方形的开孔。
[0009]优选所述开孔为I个，所述开孔的孔径为所述垫片的宽度的一半以上。
[0010]优选所述下部绝缘片在所述开孔的正上方设置有排气孔，且所述排气孔的孔径小于所述开孔的孔径。
[0011]优选所述排气机构为沿所述垫片的宽度方向形成的凹槽。
[0012]优选所述凹槽的槽宽为0.5?2mm，所述凹槽的深度为所述垫片的厚度的1/3?2/3。
[0013]优选所述凹槽位于所述安全阀的靠近铆钉侧的开口边缘的下方。
[0014]优选所述排气机构为台阶部，在所述台阶部的两侧，靠近铆钉侧的垫片厚度大于靠近安全阀侧的垫片厚度。
[0015]优选所述台阶部位于所述安全阀的靠近铆钉侧的开口边缘的下方。
[0016]优选所述靠近安全阀侧的垫片厚度为所述靠近铆钉侧的垫片厚度的一半以下。
[0017]本实用新型的电池的特征在于，包括上述任一项所述的电池用封口板组件。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为现有技术的封口板组件的示意图。(A)为俯视图，⑶为侧视剖面图。
[0019]图2为现有技术中的小型化的封口板组件的侧视剖面图。
[0020]图3现有技术的封口板组件中的垫片的立体示意图。
[0021]图4为本实用新型的封口板组件中的垫片的一个例子的示意图，其中排气机构为开孔，(A)开孔为圆形，(B)开孔为菱形。
[0022]图5为采用了图4所示的垫片的本实用新型的封口板组件的侧视剖面图。
[0023]图6为本实用新型的封口板组件中的垫片的又一个例子的示意图，其中排气机构为凹槽，(A)凹槽开口向下方；(B)凹槽开口向上方。
[0024]图7为采用了图6所示的垫片的本实用新型的封口板组件的侧视剖面图，(A)凹槽开口向下方；(B)凹槽开口向上方。
[0025]图8为本实用新型的封口板组件中的垫片的另一个例子的示意图，其中排气机构为台阶部。
[0026]图9为采用了图8所示的垫片的本实用新型的封口板组件的侧视剖面图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图来说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0028]本实用新型的封口板组件中，除了垫片和下部绝缘片以外，其他部件的结构可以与现有技术的部件的结构相同，因此省略其说明。
[0029]图3是现有技术中的封口板组件中所采用的垫片的立体示意图。
[0030]其中，垫片5为长条状的金属部件，在其长度方向的一个端部5a形成有贯通孔5c，铆钉(未图示)可以插入该贯通孔并铆接在垫片5上。远离铆钉的另一个端部5b上形成有向下凸起的边缘部5d，该边缘部5d可以防止负极引线向外侧突出而与盖板接触。另外，还可以在垫片5上形成用于定位的定位孔5e。电池的负极引线可焊接在该垫片5上从而与铆钉电连接。
[0031]在本说明书中，将从垫片朝向下部绝缘片的方向作为上方，将从垫片朝向电极组的方向作为下方。
[0032]本实用新型的垫片的特征在于，所述垫片的长度方向的另一个端部5b位于所述安全阀的下方，其上设置有排气机构，方便气流排出。
[0033]图4为本实用新型的封口板组件中的垫片的一个例子的示意图，在该例子中，上述的排气机构是开孔。如图4(A)、(B)所示，在垫片5的另一个端部5b处形成有开孔5f。开孔5f的形状可以为任意的形状，例如可以为圆形、三角形、方形(包括菱形、正方形、长方形)等。
[0034]图5为采用了图4所示的垫片的本实用新型的封口板组件的侧视剖面图。从图5可以看出，该开孔5f位于盖板2上的安全阀3的正下方。开孔5f的面积大小取决于不同电池的异常时的气流量，但优选所述开孔的孔径为所述垫片的宽度的一半以上。当所述开孔为三角形或方形等不规则形状时，上述孔径指的是所述开孔在所述垫片的宽度方向上的最大长度。
[0035]此外，优选下部绝缘片6在相同的位置(即开孔5f的正上方)也形成有排气孔6f，这样，电池内部发生的气体可以依次通过开孔5f和排气孔6f，更加顺利地到达安全阀。此外，排气孔6f的形状可以与开孔5f的形状相同，孔径的含义也相同，优选排气孔6f的孔径小于开孔5f的孔径，这样可以确保下部绝缘片6对垫片和盖板的绝缘作用。
[0036]另外，为了确保用于焊接的面积，垫片5上的开孔5f距离贯通孔5a的长度优选为垫片5的长度的一半以上。另外，图5中例示出在安全阀下方设有一个开孔，但可根据需要遮挡安全阀的面积大小进行调整，在安全阀的下方开设多个开孔。
[0037]图6为本实用新型的封口板组件中的垫片的又一个例子的示意图。在该例子中，所述排气机构为沿所述垫片的宽度方向形成的凹槽5g。凹槽5g的开口可以如图6(B)所示朝向上方，也可以如图6㈧所示朝向下方。
[0038]当电池内产生气体时，在达到一定气压时安全阀爆破打开。为了确保气流不被垫片阻挡，在气流方向使垫片折弯或折断，所述凹槽5g的槽宽优选为0.5?2mm，所述凹槽的深度为所述垫片的厚度的1/3?2/3。
[0039]图7为采用了图6所示的垫片的本实用新型的封口板组件的侧视剖面图。从图中可以看出，凹槽5g位于所述安全阀3的靠近铆钉侧的开口边缘的下方。由此，当气体发生量大时，在气流的冲击下，垫片5容易在凹槽5g处发生折断，气体可以顺利地通过安全阀3处。
[0040]此时，也可以在下部绝缘片的相同位置也形成凹槽6g。凹槽6g的开口方向优选朝下。在这种情况下，凹槽5g可以如图7(A)所示与凹槽6g的开口方向相同，也可以如图7(B)所示，与凹槽6g的开口方向相对。由于下部绝缘片是高分子聚合物(例如PPS)部件，其厚度较薄，因此有时不宜形成凹槽，且下部绝缘片在气流的冲击下，有时不需要形成凹槽也能折弯，因此不一定需要在下部绝缘片上形成凹槽。此外，可以在下部绝缘片的相同位置(即凹槽5g的正上方)形成排气孔6f。
[0041]图8为本实用新型的封口板组件中的垫片的另一个例子的示意图。在该例子中，所述排气机构为台阶部5h。
[0042]所谓台阶部，是指垫片的厚度在台阶部的两侧不一致，靠近铆钉侧的垫片厚度大于靠近安全阀侧的垫片厚度，此时的薄厚交界处即为台阶部。通过将垫片的厚度形成为阶梯状，不仅少量气体可以从由薄壁部形成的空隙向上方流动，而且薄厚交界处容易成为折断点，在气体大量产生时，垫片容易在台阶部5h处折断，气体可以顺利地到达安全阀3处。
[0043]图9为采用了图8所示的垫片的本实用新型的封口板组件的侧视剖面图。如图9所示，台阶部5h优选位于安全阀3的靠近铆钉7侧的开口边缘的下方。此时，也可以在下部绝缘片的相同位置(即台阶部5h的正上方)形成排气孔6f。此外，靠近安全阀侧的垫片厚度优选为靠近铆钉侧的垫片厚度的一半以下。
[0044]本实用新型的电池的特征在于，包括上述任一项所述的电池用封口板组件。由于采用了本实用新型的封口板组件，即使实施了小型化而减少了封口板组件的尺寸，也能确保在电池发生异常时，电池内部产生的气体能够不被垫片阻碍、通过该排气机构而达到安全阀，在达到开阀压力时安全阀能够顺利开阀，必要时垫片能够瞬间折断，由此避免发生电池发烟发火等不良情况，解决了垫片可能堵塞安全阀的开口的问题，能够提供安全性良好的电池。
【权利要求】
1.一种电池用封口板组件，其从上至下依次包括铆钉、上部绝缘片、盖板、下部绝缘片和垫片，所述盖板上设置有安全阀，所述垫片为长条状的金属部件，其长度方向的一个端部设有贯通孔，所述铆钉贯穿该贯通孔并铆接在所述垫片上，电池的负极引线可焊接在所述垫片上从而与所述铆钉电连接，其特征在于，所述垫片的长度方向的另一个端部上设置有排气机构，该排气机构位于所述安全阀的下方。
2.如权利要求1所述的封口板组件，其特征在于，所述排气机构为位于所述安全阀的开口正下方的I个以上的圆形或方形的开孔。
3.如权利要求2所述的封口板组件，其特征在于，所述开孔为I个，所述开孔的孔径为所述垫片的宽度的一半以上。
4.如权利要求2或3所述的封口板组件，其特征在于，所述下部绝缘片在所述开孔的正上方设置有排气孔，且所述排气孔的孔径小于所述开孔的孔径。
5.如权利要求1所述的封口板组件，其特征在于，所述排气机构为沿所述垫片的宽度方向形成的凹槽。
6.如权利要求5所述的封口板组件，其特征在于，所述凹槽的槽宽为0.5?2mm，所述凹槽的深度为所述垫片的厚度的1/3?2/3。
7.如权利要求5或6所述的封口板组件，其特征在于，所述凹槽位于所述安全阀的靠近铆钉侧的开口边缘的下方。
8.如权利要求1所述的封口板组件，其特征在于，所述排气机构为台阶部，在所述台阶部的两侧，靠近铆钉侧的垫片厚度大于靠近安全阀侧的垫片厚度。
9.如权利要求8所述的封口板组件，其特征在于，所述台阶部位于所述安全阀的靠近铆钉侧的开口边缘的下方。
10.如权利要求8或9所述的封口板组件，其特征在于，所述靠近安全阀侧的垫片厚度为所述靠近铆钉侧的垫片厚度的一半以下。
11.一种电池，其特征在于，包括权利要求1?10中任一项所述的电池用封口板组件。
【文档编号】H01M2/12GK204130598SQ201420358376
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】方超 申请人:松下能源(无锡)有限公司