本实用新型属于圆柱锂离子电池技术领域，更具体地说，是涉及圆柱锂离子电池用帽盖。
背景技术：
锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电率低、单体体积小等优点，同时也存在安全问题，如在高温、短路、过充、过放等异常情况下，锂离子电池易发生过热、起火甚至爆炸等危险。圆柱锂离子电池帽盖的作用就是要确保在异常条件下能及时阻止锂离子电池继续工作，及早将潜在危险排除掉。其工作原理如下：在高温、短路、过充或过放等异常条件下，锂离子电池内部气压会增大，当气压达到一定程度，帽盖会自动断开电路，使电池停止对外工作；若电池内部继续发生反应，气压持续增大，帽盖将开启泄压阀排出气体，避免发生爆炸。然而目前市场现有的圆柱锂离子电池帽盖在设计上还存在安全防爆缺陷和过电流性能缺陷，主要表现在：帽盖发挥断电防爆作用后，防爆片和连接片分离，连接片落入电池内部，存在造成内部短路而引发起火爆炸的风险；断电保护作用需要让防爆片和连接片的连接焊点断开，因此焊点牢固程度不可太高，从而导致整体内阻较大，过电流能力较差。此外，现有帽盖的高度制约电池内部空间，不利于电池容量的提升。
请参阅图1、图2，现有技术中的帽盖，其包括顶盖1、垫片10、防爆片2、隔离圈3、连接片4、密封圈5。其中顶盖1为镀镍铁件，垫片10为镀镍铝环片。防爆片2设有破裂刻线8，连接片4设有排气孔7。防爆片2与连接片4通过焊接点6连接；此结构帽盖高度较大，过电流能力较差。请参阅图2，在锂离子电池发生异常时，其防爆片2因电池内部气压过大而发生凸面反方向变形，拉断焊接点6造成连接片4脱落，并与电芯接触，电池受到振动或冲击时电池内部可能形成新的短路现象，引发二次起火或爆炸。防爆片2与连接片4通过焊接点6连接，为起到断电保护作用，防爆片2与连接片4焊接点6连接较弱，帽盖内阻较大，过电流能力较差。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供圆柱锂离子电池用帽盖，以解决现有圆柱锂离子电池用帽盖高度较大制约电池内部空间的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种圆柱锂离子电池用帽盖，包括：
顶盖；
连接于所述顶盖的一侧的防爆片；
其中部与所述防爆片的中部相连接的连接片；
设于所述防爆片与所述连接片之间的隔离圈；以及
套设于所述顶盖、所述防爆片、所述隔离圈与所述连接片以外的密封圈。
进一步地，所述顶盖与所述防爆片之间采用弧线形激光焊接相连接。
进一步地，所述防爆片背离于所述顶盖的一侧凸出形成有凸起结构，所述隔离圈套设于所述凸起结构以外。
进一步地，所述防爆片背离于所述顶盖的一侧凸出形成有凸台，所述防爆片设有破裂刻线，所述连接片在对应于所述凸台的周缘处开设有断裂刻线，所述连接片由所述断裂刻线划分出用于与所述凸台相连接的连接部。
进一步地，所述防爆片的中部与所述连接片的中部之间采用冲压和激光焊接相连接，所述凸台的平面与所述连接片的中部平面的连接处为激光焊接点。
进一步地，所述连接片开设有排气孔，所述防爆片、所述隔离圈、所述连接片围合形成有与所述排气孔连通的进气空间。
进一步地，所述密封圈具有用于支撑所述连接片的包裹部。
进一步地，所述隔离圈具有用于供所述连接片嵌入的嵌入槽。
进一步地，所述隔离圈通过热压与所述防爆片贴合。
进一步地，所述密封圈为塑料胶圈。
本实用新型相对于现有技术的技术效果是：防爆片直接连接于顶盖，去除现有帽盖中的环片，有效降低帽盖高度，增加电池内部空间和节约成本，降低帽盖内阻，有助于设计容量和放电性能更优的电池；同时解决现有帽盖中多个环片结构接触电阻较大且不稳定不利于使用的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的圆柱锂离子电池用帽盖的结构示意图；
图2为图1的圆柱锂离子电池用帽盖在防爆作用后的状态示意图；
图3为本实用新型实施例提供的圆柱锂离子电池用帽盖的结构示意图；
图4为图3的圆柱锂离子电池用帽盖的俯视图；
图5为图3的圆柱锂离子电池用帽盖的仰视图；
图6为图3的圆柱锂离子电池用帽盖在防爆作用后的状态示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图3至图6，先对本实用新型提供的圆柱锂离子电池用帽盖进行说明。圆柱锂离子电池用帽盖，包括顶盖10、防爆片20、连接片30、隔离圈40、密封圈50。防爆片20连接于顶盖10的一侧，连接片30的中部与防爆片20的中部相连接；隔离圈40设于防爆片20与连接片30之间；密封圈50套设于顶盖10、防爆片20、隔离圈40与连接片30以外。
防爆片20直接连接于顶盖10，去除现有帽盖中的环片，有效降低帽盖高度，增加电池内部空间和节约成本，降低帽盖内阻，有助于设计容量和放电性能更优的电池；同时解决现有帽盖中多个环片结构接触电阻较大且不稳定不利于使用的问题。
顶盖10具有向上的凸起部11。顶盖10凸起部11为带有锥度的凸起部11，其凸起部11的顶面为平面，该结构容易加工。隔离圈40环型粘附在防爆片20上。连接片30与隔离圈40相贴合。圆柱锂离子电池的外壳为电池钢壳，电池内部为电池液。
顶盖10、防爆片20、隔离圈40、连接片30组成帽盖内芯，在帽盖内芯外部套上密封圈50。密封圈50为塑料胶圈，由电池钢壳壳口包裹。该密封圈50采用注塑工艺成型。密封圈50起到密封和绝缘的作用。
进一步地，作为本实用新型提供的圆柱锂离子电池用帽盖的一种具体实施方式，顶盖10与防爆片20之间采用弧线形激光焊接相连接。该方案容易加工，连接牢固。相比现有帽盖的锡焊连接，激光焊接工艺简单，制造过程容易控制，制造过程容易控制，不易焊穿防爆片20，提升帽盖合格率。焊接位置61有3处，呈环形均匀分布在顶盖10边缘，该方案连接可靠。
进一步地，作为本实用新型提供的圆柱锂离子电池用帽盖的一种具体实施方式，防爆片20背离于顶盖10的一侧凸出形成有凸起结构21，隔离圈40套设于凸起结构21以外。该结构便于隔离圈40定位至防爆片20上。
进一步地，作为本实用新型提供的圆柱锂离子电池用帽盖的一种具体实施方式，防爆片20背离于顶盖10的一侧凸出形成有凸台22，防爆片20设有破裂刻线23，连接片30在对应于凸台22的周缘处开设有断裂刻线32，连接片30由断裂刻线32划分出用于与凸台22相连接的连接部33。在连接片30上开设断裂刻线32，在连接片30上由断裂刻线32形成的连接部33与凸台22相连接，形成断电开启结构，能提升帽盖安全防爆性能、过电流性能。
进一步地，作为本实用新型提供的圆柱锂离子电池用帽盖的一种具体实施方式，防爆片20的中部与连接片30的中部之间采用冲压和激光焊接相连接，凸台22的平面与连接片30的中部平面的连接处为激光焊接点62。该方案容易加工，连接牢固。
防爆片20的凸台22为带有锥度的凸台22，凸台22的顶面为平面，该结构容易加工，便于与连接片30的中部相连接。该凸台22为高度较小的圆凸台22，该凸台22的顶面为平面，该凸台22的高度由防爆片20和连接片30距离确定，只要满足以下条件即可，即：连接片30平面与防爆片20凸台22平面结合，采用冲压和激光焊接工艺，工艺要求是保证连接牢固，连接力大于断裂刻线32的连接力。
采用断裂刻线32，防爆片20和连接片30之间用激光焊牢固焊接，使帽盖接触内阻更小，过电流性能更强，提高电池的倍率性能。现有帽盖采用防爆片和连接片的连接焊点进行断电保护，限制了焊点的牢固程度，内阻较大。刻线断电对冲压工艺精度要求高，焊点断电对激光焊工艺要求高。相比之下，刻线制造过程更简单，断电压力值的控制更为精确。
进一步地，作为本实用新型提供的圆柱锂离子电池用帽盖的一种具体实施方式，连接片30开设有排气孔31，防爆片20、隔离圈40、连接片30围合形成有与排气孔31连通的进气空间。在电池发生异常时，电池内部产生的气体从排气孔31进入进气空间并使防爆片20向上翻转，防爆片20上的破裂刻线23破裂后，电池内部的气体可由排气孔31排出，减轻电池内的压力。排气孔31数量根据需要进行设计。
进一步地，作为本实用新型提供的圆柱锂离子电池用帽盖的一种具体实施方式，密封圈50具有用于支撑连接片30的包裹部51。密封圈50的包裹部51能支撑连接片30，防止连接片30在帽盖发生断电泄压作用后脱落至电芯内部而引起内短路，形成二次危险，提升帽盖安全防爆性能。
进一步地，作为本实用新型提供的圆柱锂离子电池用帽盖的一种具体实施方式，隔离圈40具有用于供连接片30嵌入的嵌入槽41。隔离圈40包裹连接片30，实现对连接片30的定位。
进一步地，作为本实用新型提供的圆柱锂离子电池用帽盖的一种具体实施方式，隔离圈40通过热压与防爆片20贴合。该方案容易加工，装配可靠。
请参阅图3至图6，本实用新型还提供圆柱锂离子电池用帽盖的制造方法，包括以下步骤：
S1)进行顶盖10、防爆片20、连接片30的冲压落料；在防爆片20冲压加工形成破裂刻线23与凸起结构21，在连接片30冲压加工出排气孔31；注塑成型隔离圈40、密封圈50；排气孔31数量根据需要进行设计。
S2)使顶盖10的一侧与防爆片20背离于凸起结构21的一侧采用激光焊接相连接。该方案容易加工，连接牢固。相比现有帽盖的锡焊连接，激光焊接工艺简单，制造过程容易控制，制造过程容易控制，不易焊穿防爆片20，提升帽盖合格率。焊接位置61有3处，呈环形均匀分布在顶盖10边缘，该方案连接可靠。
S3)把隔离圈40套设在凸起结构21以外，凸起结构21便于隔离圈40定位至防爆片20上。隔离圈40通过热压与防爆片20贴合，该方案容易加工，装配可靠。
S4)使连接片30与隔离圈40相贴合，使防爆片20的中部与连接片30的中部相连接，使防爆片20、隔离圈40、连接片30围合形成有与排气孔31连通的进气空间；
S5)顶盖10、防爆片20、隔离圈40、连接片30组成帽盖内芯，在帽盖内芯外部套上密封圈50。
防爆片20直接连接于顶盖10，去除现有帽盖中的环片，有效降低帽盖高度，增加电池内部空间和节约成本，降低帽盖内阻，有助于设计容量和放电性能更优的电池；同时解决现有帽盖中多个环片结构接触电阻较大且不稳定不利于使用的问题。
顶盖10具有向上的凸起部11。顶盖10凸起部11为带有锥度的凸起部11，其凸起部11的顶面为平面，该结构容易加工。圆柱锂离子电池的外壳为电池钢壳，电池内部为电池液。
密封圈50为塑料胶圈，由电池钢壳壳口包裹。该密封圈50采用注塑工艺成型。密封圈50起到密封和绝缘的作用。密封圈50具有用于支撑连接片30的包裹部51。密封圈50的包裹部51能支撑连接片30，防止连接片30在帽盖发生断电泄压作用后脱落至电芯内部而引起内短路，形成二次危险，提升帽盖安全防爆性能。
在电池发生异常时，电池内部产生的气体从排气孔31进入进气空间并使防爆片20向上翻转，防爆片20上的破裂刻线23破裂后，电池内部的气体可由排气孔31排出，减轻电池内的压力。
进一步地，作为本实用新型提供的圆柱锂离子电池用帽盖的制造方法的一种具体实施方式，在步骤1)中，还包括在防爆片20冲压加工形成凸台22，在连接片30冲压加工出断裂刻线32，断裂刻线32与凸台22的周缘处对应，连接片30由断裂刻线32划分出用于与凸台22相连接的连接部33。在连接片30上开设断裂刻线32，在连接片30上由断裂刻线32形成的连接部33与凸台22相连接，形成断电开启结构，能提升帽盖安全防爆性能、过电流性能。采用断裂刻线32，防爆片20和连接片30之间用激光焊牢固焊接，使帽盖接触内阻更小，过电流性能更强，提高电池的倍率性能。现有帽盖采用防爆片和连接片的连接焊点进行断电保护，限制了焊点的牢固程度，内阻较大。刻线断电对冲压工艺精度要求高，焊点断电对激光焊工艺要求高。相比之下，刻线制造过程更简单，断电压力值的控制更为精确。
进一步地，作为本实用新型提供的圆柱锂离子电池用帽盖的制造方法的一种具体实施方式，在步骤4)中，防爆片20的中部与连接片30之间采用冲压和激光焊接相连接，凸台22的平面与连接片30的中部平面的连接处为激光焊接点62。该方案容易加工，连接牢固。防爆片20的凸台22均为带有锥度的凸台22，其凸台22的顶面为平面，该结构容易加工，便于与连接片30的中部相连接。该凸台22为高度较小的圆凸台22，该凸台22的顶面为平面，该凸台22的高度由防爆片20和连接片30距离确定，只要满足以下条件即可，即：连接片30平面与防爆片20凸台22平面结合，采用冲压和激光焊接工艺，工艺要求是保证连接牢固，连接力大于断裂刻线32的连接力。
进一步地，作为本实用新型提供的圆柱锂离子电池用帽盖的制造方法的一种具体实施方式，隔离圈40具有用于供连接片30嵌入的嵌入槽41。隔离圈40包裹连接片30，实现对连接片30的定位。
以下采用三组对比试验，验证本实用新型的圆柱锂离子电池用帽盖或由本实用新型制造方法制作的圆柱锂离子电池用帽盖(以下简称为本实用新型帽盖)，相对于现有技术的优越性。
试验一：
将本实用新型帽盖与现有帽盖，分别组装成电池并测试电池内部空间：由本实用新型组装成的电池内部空间为5.5898ml，由现有帽盖组装成的电池内部空间为5.5285ml，两者相差0.0613ml。测试表明，本实用新型组装成的电池可提高电池的内部空间，为开发更高容量的电池提供可能。
试验二：
各取25pcs本实用新型帽盖和现有帽盖进行断电打压测试：本实用新型帽盖的连接片30断开后均保留在密封圈50内，现有帽盖则全部脱落，掉入测试设备中。测试结果表明，本实用新型帽盖的安全性能明显优于现有帽盖。
打压测试记录了本实用新型帽盖和现有帽盖的断电值情况：本实用新型帽盖均值为1.080MPa，最小值为0.985MPa，最大值为1.134MPa，CPK(制程能力指数)为1.095；现有帽盖均值为0.994MPa，最小值为0.904MPa，最大值为1.157MPa，CPK为0.999。结果表明，刻痕断电的压力控制更优。
试验三：
各取25pcs本实用新型帽盖和现有帽盖进行内阻测试：本实用新型帽盖的内阻均值为2.35mΩ，现有帽盖内阻均值4.15mΩ。测试结果表明，本实用新型帽盖的内阻明显降低，可提升电池的倍率性能。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。