一种锂电池安全阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用型新涉及锂电池的设计、制作领域，属于提高锂电池安全性的方法，确保锂离子动力电池安全阀的开启压力和爆破压力能够满足电池的整体设计要求，提高电池的安全性和电池的寿命。
【背景技术】
[0002]随着电动汽车产业政策的相继出台，车载动力电池格外受到蓄电池行业的关注，大容量、循环寿命长、性价比高的锂离子动力电池被认为是车载蓄电池的首选；锂离子动力电池通常由正极、负极、隔膜、电解液等构成。极片(正负极)用隔膜隔开制成电池芯包，再把电池芯包装入一个塑料或者金属外壳中，注入电解液，密封后组成电池。其中，安全阀是保证电池在使用和存放过程中安全性的重要装置。
[0003]锂离子电池在制备过程中电池内部残留少量的水分或其他因素会导致电池在充放电或储存过程中产生气体，致使电池腹压增高，如果这些气体不及时排出会导致电池容量降低，甚至会发生安全事故；另外电池在滥用或电池内部微短路情况下，如不及时泄压，电池将会爆炸等安全事故，已公开的专利在安全阀排气及泄压方面存在一定的安全隐患；且使用寿命短，无法保证锂电池的安全性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型解决了现有锂电池安全阀使用寿命短，排气压力和爆破压力不可控且无法保证锂电池在设计周期内使用的问题，进而提供了一种结构简单、制备工艺可靠、开启压力和爆破压力可控、使用寿命长且可保证锂离子动力电池循环寿命和日历寿命的新型安全阀。
[0005]本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0006]一种锂电池安全阀，包括憎水性防水透气膜，橡胶帽，阀体及气液分离装置，电池内部的气体通过气液分离装置除去气体中多余电解液，顶开橡胶帽，通过憎水性防水透气膜排出到电池外部，当电池内部压力高于设定值时，橡胶帽弹起顶破憎水性防水透气膜，使得电池内部的压力迅速恢复到正常大气压，电池内部的压力低于外界大气压时，憎水性防水透气膜会阻止外界的水分进入到电池内部，橡胶帽会牢牢地吸附在阀座内部的凸台上，阻止外界气体进入到电池内部。
[0007]憎水性防水透气膜材料为聚四氟乙烯、纳米三氧化二铝，憎水性防水透气膜厚度为0.5mm?5_，憎水性防水透气膜形状为圆形或多边形。
[0008]橡胶帽由三元乙丙橡胶、硅橡胶、丁苯橡胶制成，橡胶帽上端面为圆形平面或圆形凹面。
[0009]气液分离装置设有至少一个孔。
[0010]阀体与电池壳采用螺纹连接、卡箍连接或法兰连接。
[0011]橡胶帽上端面与憎水性防水透气膜下端面之间的距离为0.2mm?1mm。
[0012]安全阀开启压力为小于等于0.2MPa，安全阀的爆破压力大于等于0.5MPa。
[0013]憎水性防水透气膜与阀体之间的连接方式为超声波焊接、振动摩擦焊接或胶粘接。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有如下效果:本实用新型在锂电池的内部压力增大到一定数值时，气体通过气液分离装置，将橡胶帽向上顶开0.2mm~0.5mm，气体通过橡胶帽与阀体之间的间隙到达憎水性防水透气膜，憎水性防水透气膜疏密性及厚度决定其排气压力，排出电池外部，当电池内部的压力恢复正常或低于外界压力时，橡胶帽牢牢地吸附在阀体上，防止外界气体和水分进入到电池内部，从而保证锂电池的循环寿命和日历寿命。本实用新型还具有结构简单、安全可靠等优点。
[0015]本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的整体结构主剖视图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0018]如图1所示，本实用新型提供的一种锂电池安全阀，包括憎水性防水透气膜4，橡胶帽3，阀体2及气液分离装置1，电池内部的气体通过气液分离装置I除去气体中多余电解液，气液分离装置I设有至少一个孔，顶开橡胶帽3，通过憎水性防水透气膜4排出到电池外部，憎水性防水透气膜4材料为聚四氟乙烯、纳米三氧化二铝，憎水性防水透气膜4厚度为0.5mm?5_，憎水性防水透气膜4形状为圆形或多边形，当电池内部压力高于设定值时，橡胶帽3弹起顶破憎水性防水透气膜4，使得电池内部的压力迅速恢复到正常大气压，电池内部的压力低于外界大气压时，憎水性防水透气膜4会阻止外界的水分进入到电池内部，阻止外界气体进入到电池内部，以保证电池的设计寿命及安全性，橡胶帽3会牢牢地吸附在阀座2内部的凸台上，阀体2与电池壳采用螺纹连接、卡箍连接或法兰连接，憎水性防水透气膜4与阀体2之间的连接方式为超声波焊接、振动摩擦焊接或胶粘接，橡胶帽3由三元乙丙橡胶、硅橡胶、丁苯橡胶制成，橡胶帽3上端面为圆形平面或圆形凹面，橡胶帽3上端面与憎水性防水透气膜4下端面之间的距离为0.2mm?1_，安全阀开启压力为小于等于0.2MPa，安全阀的爆破压力大于等于0.5MPa。
[0019]本是实用新型由气液分离装置1、阀体2、橡胶帽3、憎水性防水透气膜4和盖板5组成，所述阀体2顶部有4个盖板5的定位孔，同时该定位孔可以将安全阀拧紧到电池壳体上面，橡胶帽3安装在阀体2的中心空柱上，橡胶帽与中心空柱之间单边有0.05mm~0.1mm的间隙，当电池内部压力达到一定数值后可以顶开橡胶帽3，便于气体排出，憎水性透气膜4通过超声波焊接或振动摩擦焊接与阀体2连接，安全阀的阀体2外端面设有外螺纹、法兰或卡箍，可以与电池壳进行连接，使锂离子动力电池安全阀与锂离子电池盖连接更为便捷，安全阀与电池盖连接处套有三元乙丙橡胶圈，该橡胶圈能够保证安全阀与电池盖之间的密封，如此设置，可以保证安全阀与电池盖之间的密封，保证外界水分或氧化性气体进入到电池内部。
[0020]由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含O
【主权项】
1.一种锂电池安全阀，包括憎水性防水透气膜(4)，橡胶帽(3)，阀体(2)及气液分离装置(1)，其特征在于:电池内部的气体通过气液分离装置(I)除去气体中多余电解液，顶开橡胶帽(3)，通过憎水性防水透气膜(4)排出到电池外部，当电池内部压力高于设定值时，橡胶帽(3)弹起顶破憎水性防水透气膜(4)，使得电池内部的压力迅速恢复到正常大气压，电池内部的压力低于外界大气压时，憎水性防水透气膜(4)会阻止外界的水分进入到电池内部，橡胶帽(3)会牢牢地吸附在阀座(2)内部的凸台上，阻止外界气体进入到电池内部。2.根据权利要求1所述的一种锂电池安全阀，其特征在于:憎水性防水透气膜(4)材料为聚四氟乙烯、纳米三氧化二铝，憎水性防水透气膜(4)厚度为0.5mm?5mm，憎水性防水透气膜(4)形状为圆形或多边形。3.根据权利要求1所述的一种锂电池安全阀，其特征在于:橡胶帽(3)由三元乙丙橡胶、硅橡胶、丁苯橡胶制成，橡胶帽(3)上端面为圆形平面或圆形凹面。4.根据权利要求1所述一种锂电池安全阀，其特征在于:气液分离装置(I)设有至少一个孔。5.根据权利要求1所述一种锂电池安全阀，其特征在于:阀体(2)与电池壳采用螺纹连接、卡箍连接或法兰连接。6.根据权利要求1所述一种锂电池安全阀，其特征在于:橡胶帽(3)上端面与憎水性防水透气膜(4)下端面之间的距离为0.2mm?1mm。7.根据权利要求1所述的一种锂电池安全阀，其特征在于:安全阀开启压力为小于等于0.2MPa，安全阀的爆破压力大于等于0.5MPa。8.根据权利要求1所述一种锂电池安全阀，其特征在于:憎水性防水透气膜(4)与阀体(2)之间的连接方式为超声波焊接、振动摩擦焊接或胶粘接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种锂电池新型安全阀，包括气液分离装置、阀座、橡胶帽、憎水性防水透气膜及阀盖；当锂电池内部压力高于设计值时，电池内部的气体依次通过气液分类装置、阀座中间的孔、橡胶帽、憎水性防水透气膜排到电池外部，同时外界气体或水分无法进入到电池内部。本实用新型具有单向排气功能，当电池内部的压力超过爆炸极限时，安全阀能够自动打开，防止安全事故的发生，通过增加气液分离装置能够防止电池内部的气体排出时带出电解液，进一步杜绝安全事故的发生，其产业化生产易于实现，有广泛的应用前景。
【IPC分类】H01M2/12
【公开号】CN204614840
【申请号】CN201520246049
【发明人】康书文, 应建定
【申请人】台州宏博新能源科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月22日