一种防爆柱形锂电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种防爆柱形锂电池，包括壳体、设于壳体内的电池工作组件、设于壳体顶部的帽盖组件及设于电池工作组件及帽盖组件之间的金属导片；所述电池工作组件的轴心部包覆有金属筒，该金属筒下端与壳体底部相连接，上端设有开口，且侧壁四周设有进气孔；所述电池工作组件的顶部设有过渡层，该过渡层中部设有出气孔，该出气孔与所述金属筒的上端开口相对应；所述帽盖组件包括封口帽盖及金属加固圈，所述金属加固圈为阶梯状加固圈，其下部分嵌入壳体顶部的开口处，所述封口帽盖下端设有阶梯过渡部，该阶梯过渡部与金属加固圈相配合，嵌入其内侧。本实用新型解决了传统柱形锂电池在使用过渡或受热时，容易从顶部封口位置爆裂的问题。
【专利说明】一种防爆柱形锂电池
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及锂电池，特别涉及一种防爆柱形锂电池。
【背景技术】
[0002]柱形锂离子电池的顶部帽盖位置，是其重要部位之一。帽盖组件在锂离子电池的密封、防爆等方面起着重要的作用。目前，基本上每个柱形锂离子电池的帽盖位置都会有相应的防爆措施，因为锂离子电池在长时间过度使用(过充/过放)或者高温的情况下，电池内部会急聚产生高气压，从而引起爆裂或者自燃，而柱形锂离子的顶部封盖位置，由于强度较弱，往往是爆裂的频发位置。目前，现有的柱形锂离子电池会采用各种形式的防爆破帽盖，从而在一定程度提升了柱形锂离子电池的防爆性能，然而，由于现有的防爆破帽盖只是单纯地加强帽盖本身的强度，而没有从整体上进行优化，所以防爆性能依然不理想，还有待改进。
实用新型内容
[0003]针对上述不足，本实用新型的目的在于，提供一种防爆柱形锂电池，解决传统柱形锂电池在使用过度或受热时，容易从顶部封口位置爆裂的问题。
[0004]本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是:一种防爆柱形锂电池，包括壳体、设于壳体内的电池工作组件、设于壳体顶部的帽盖组件及设于电池工作组件及帽盖组件之间的金属导片，其特征在于，所述电池工作组件的轴心部包覆有金属筒，该金属筒下端与壳体底部相连接，上端设有开口，且侧壁四周设有进气孔；所述电池工作组件的顶部设有过渡层，该过渡层中部设有出气孔，该出气孔与所述金属筒的上端开口相对应；所述帽盖组件包括封口帽盖及金属加固圈，所述金属加固圈为阶梯状加固圈，其下部分嵌入壳体顶部的开口处，所述封口帽盖下端设有阶梯过渡部，该阶梯过渡部与金属加固圈相配合，嵌入其内侧。
[0005]进一步，所述封口帽盖中部设有隐藏式排气口，该排气口与所述金属筒的上端开口、过渡层的中部出气孔相对应，形成排气流道。
[0006]进一步，所述隐藏式排气口包括设于封口帽盖底部的通孔及设于封口帽盖顶部的凸腔。
[0007]进一步，所述金属导片中部设有通槽。金属导片中部设有通槽，可以减少其对排气流道的阻挡作用，增加锂电池的排气性能，进一步起到防爆的效果。
[0008]进一步，所述壳体的上部位置环设有车坑部，所述过渡层设于该车坑部下方，所述电池工作组件设于过渡层下方，所述金属加固圈卡设于该车坑部上方。通过该车坑部过渡，提升壳体的上部位置的强度，进一步降低帽盖位置爆裂的可能性。
[0009]进一步，所述电池工作组件包括卷绕的电池负极，该电池负极为一复合层结构，其中部为基材钢带层，该基材钢带层的两侧面上分别设有一合金粉层，且在其中一侧的合金粉层上，还设有一刮粉部；所述电池负极设有刮粉部一侧的合金粉层，置于最外圈，卷绕后放入壳体内，使刮粉部与壳体直接接触。
[0010]进一步，所述刮粉部位于合金粉层的外侧，是将所述合金粉层的粉厚刮去一部分而获得，该刮粉部的面积占被刮合金粉层面积的十分之一至二分之一。
[0011]本实用新型具有以下优点:主要通过两方面去解决圆柱形锂电池帽盖位置容易爆裂的问题。首先是排气，通过金属筒、过渡层等构造，形成排气流道，使锂离子电池在长时间过度使用(过充/过放)或者高温的情况下，电池内部产生气体能够及时排除，防止爆裂。其次是，通过改变帽盖与壳体的配合结构，采用金属加固圈进行过渡，由于金属加固圈的高强度箍紧作用，使得圆柱形锂电池帽盖位置及时受到较强烈的冲击也不容易爆裂。另外，还通过改善电池工作组件中的电池负极部分，使得其降低电池的接触内阻，提高电池大电流放点效率，增加电池内部空间，提升电池的整体性能，从而达到不易爆裂的效果。
[0012]上述是实用新型技术方案的概述，以下结合附图与【具体实施方式】，对本实用新型做进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型整体结构剖面示意图；
[0014]图2为图1的拆分结构示意图；
[0015]图3为图1中金属导片的结构示意图；
[0016]图4为电池负极的卷绕结构示意图；
[0017]图5为电池负极的剖面结构示意图；
[0018]图6为电池负极的俯视结构示意图
[0019]图中:壳体1 ;车坑部11 ;电池工作组件2 ;过渡层21 ;出气孔22 ；
[0020]电池负极23 ;基材钢带层24 ;合金粉层25 ;刮粉部26 ；
[0021]帽盖组件3 ;封口帽盖31 ;金属加固圈32 ;通孔33 ；
[0022]凸腔34 ;金属导片4 ;通槽41 ;金属筒5 ;开口 51 ;
[0023]进气孔52。
【具体实施方式】
:
[0024]参见图1至6，本实施例提供的防爆柱形锂电池，包括壳体1、设于壳体1内的电池工作组件2、设于壳体1顶部的帽盖组件3及设于电池工作组件2及帽盖组件3之间的金属导片4 ;所述电池工作组件2的轴心部21包覆有金属筒5，该金属筒5下端与壳体1底部相连接，上端设有开口 51，且侧壁四周设有进气孔52 ;所述电池工作组件2的顶部设有过渡层21，该过渡层21中部设有出气孔22，该出气孔22与所述金属筒5的上端开口 51相对应；所述帽盖组件3包括封口帽盖31及金属加固圈32，所述金属加固圈32为阶梯状加固圈，其下部分嵌入壳体1顶部的开口处，所述封口帽盖31下端设有阶梯过渡部，该阶梯过渡部与金属加固圈32相配合,嵌入其内侧。
[0025]所述封口帽盖31中部设有隐藏式排气口，该排气口与所述金属筒5的上端开口51、过渡层21的中部出气孔22相对应，形成排气流道。
[0026]所述隐藏式排气口包括设于封口帽盖31底部的通孔33及设于封口帽盖31顶部的凸腔34。
[0027]所述金属导片4中部设有通槽41。金属导片4中部设有通槽41，可以减少其对排气流道的阻挡作用，增加锂电池的排气性能，进一步起到防爆的效果。
[0028]所述壳体I的上部位置环设有车坑部11，所述过渡层21设于该车坑部11下方，所述电池工作组件2设于过渡层21下方，所述金属加固圈32卡设于该车坑部11上方。通过该车坑部11过渡，提升壳体I的上部位置的强度，进一步降低帽盖位置爆裂的可能性。
[0029]所述电池工作组件2包括卷绕的电池负极23，该电池负极23为一复合层结构，其中部为基材钢带层24，该基材钢带层24的两侧面上分别设有一合金粉层25，且在其中一侧的合金粉层25上，还设有一刮粉部26 ;所述电池负极24设有刮粉部26 —侧的合金粉层25，置于最外圈，卷绕后放入壳体I内，使刮粉部26与壳体I直接接触。
[0030]所述刮粉部26位于合金粉层25的外侧，是将所述合金粉层25的粉厚刮去一部分而获得，该刮粉部26的面积占被刮合金粉层25面积的十分之一至二分之一。
[0031]本实用新型并不限于上述实施方式，采用与本实用新型上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他防爆柱形锂电池，均在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种防爆柱形锂电池，包括壳体、设于壳体内的电池工作组件、设于壳体顶部的帽盖组件及设于电池工作组件及帽盖组件之间的金属导片，其特征在于，所述电池工作组件的轴心部包覆有金属筒，该金属筒下端与壳体底部相连接，上端设有开口，且侧壁四周设有进气孔；所述电池工作组件的顶部设有过渡层，该过渡层中部设有出气孔，该出气孔与所述金属筒的上端开口相对应；所述帽盖组件包括封口帽盖及金属加固圈，所述金属加固圈为阶梯状加固圈，其下部分嵌入壳体顶部的开口处，所述封口帽盖下端设有阶梯过渡部，该阶梯过渡部与金属加固圈相配合，嵌入其内侧。
2.根据权利要求1所述的防爆柱形锂电池，其特征在于，所述封口帽盖中部设有隐藏式排气口，该排气口与所述金属筒的上端开口、过渡层的中部出气孔相对应，形成排气流道。
3.根据权利要求2所述的防爆柱形锂电池，其特征在于，所述隐藏式排气口包括设于封口帽盖底部的通孔及设于封口帽盖顶部的凸腔。
4.根据权利要求1所述的防爆柱形锂电池，其特征在于，所述金属导片中部设有通槽。
5.根据权利要求1所述的防爆柱形锂电池，其特征在于，所述壳体的上部位置环设有车坑部，所述过渡层设于该车坑部下方，所述电池工作组件设于过渡层下方，所述金属加固圈卡设于该车坑部上方。
6.根据权利要求1所述的防爆柱形锂电池，其特征在于，所述电池工作组件包括卷绕的电池负极，该电池负极为一复合层结构，其中部为基材钢带层，该基材钢带层的两侧面上分别设有一合金粉层，且在其中一侧的合金粉层上，还设有一刮粉部；所述电池负极设有刮粉部一侧的合金粉层，置于最外圈，卷绕后放入壳体内，使刮粉部与壳体直接接触。
7.根据权利要求6所述的防爆柱形锂电池，其特征在于，所述刮粉部位于合金粉层的外侧，是将所述合金粉层的粉厚刮去一部分而获得，该刮粉部的面积占被刮合金粉层面积的十分之一至二分之一。
【文档编号】H01M2/02GK204189845SQ201420561617
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月27日 优先权日:2014年9月27日
【发明者】冯蓉 申请人:广东高鑫科技股份有限公司