一种带安全防护功能的锂离子电池盖板的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种带安全防护功能的锂离子电池盖板，包括中部开设有空腔的盖板本体，该盖板本体的上表面覆盖有电池上端盖板，该盖板本体的下表面设置有集流单元，所述电池上端盖板与集流单元之间通过导线连接，所述盖板本体与电池上端盖板之间通过塑料绝缘垫片连接，所述电池上端盖板与集流单元之间的导线上设置有温度控制开关。当电池在过充或针刺时，电池温度会逐渐升高，当温度升高到一定阈值时，温度控制开关切断电流，从而达到安全防护的目的；同时，电池产生的大量气体会冲破塑料与金属粘接和/或焊接的电池上端盖板，由于盖板本体上开设了较大的内腔，该气体会迅速泄压，而不至于发生爆炸或燃烧。
【专利说明】
一种带安全防护功能的锂离子电池盖板
技术领域
[0001]本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种带安全防护功能的锂离子电池盖板。
【背景技术】
[0002]锂离子电池的安全问题始终没有得到根本解决。尤其对于纯电动车用锂离子动力电池，目前为了大幅度地提高能量密度，正在乘用车等应用领域采用三元材料电池。在高能量密度的状态下，三元材料电池的安全测试(尤其是过充及针刺测试)不能达到完全通过，因此存在一定的安全隐患。利用电池盖板进行安全防护是解决此问题的途径之一。专利US5738952A提出了一种18650小圆柱电芯的盖板结构，但这种结构以及以前的类似方案不大适合激光焊接金属壳结构的大圆柱电池或大方型电池。
【实用新型内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种带安全防护功能的锂离子电池盖板，采用了塑料与金属复合的盖板及温度控制开关，使之在热失控发生时能及时切断电流以及大气流泄压，有效地防止了电池的爆炸和燃烧，从而达到安全防护的目的。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]—种带安全防护功能的锂离子电池盖板，包括中部开设有空腔的盖板本体，该盖板本体的上表面覆盖有电池上端盖板，该盖板本体的下表面设置有集流单元，所述电池上端盖板与集流单元之间通过导线连接，所述盖板本体与电池上端盖板之间通过塑料绝缘垫片连接，所述电池上端盖板与集流单元之间的导线上设置有温度控制开关。
[0006]进一步地，所述集流单元包括极耳或集流盘。
[0007]优选地，所述温度控制开关采用PTC元件。
[0008]优选地，所述空腔为70?400mm2的孔。
[0009]进一步地，所述塑料绝缘垫片与盖板本体和电池上端盖板之间采用粘结和/或焊接处理。
[0010]优选地，所述电池上端盖板的粘接面采用毛化处理。
[0011]优选地，所述塑料绝缘垫片与盖板本体和电池上端盖板之间的粘接强度控制在
0.2?0.4]\0^范围内。
[0012]由以上技术方案可知，本实用新型具有如下有益效果:
[0013]当电池在过充或针刺时，电池温度会逐渐升高，当温度升高到一定阈值时，温度控制开关切断电流，从而达到安全防护的目的；同时，电池产生的大量气体会冲破塑料与金属焊接的电池上端盖板，由于盖板本体上开设了较大的内腔，该气体会迅速泄压，而不至于发生爆炸或燃烧。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型优选实施例圆柱型电池中电池盖板的爆炸图；
[0015]图2为圆柱型电池的电池盖板的轴向剖视图；
[0016]图3为圆柱型电池的结构示意图；
[0017]图4为本实用新型优选实施例方型电池中电池盖板结构示意图。
[0018]图中:1、锂离子电池盖板，11、盖板本体，12、空腔，2、电池上端盖板，3、集流单元，
4、导线，5、塑料绝缘垫片，6、温度控制开关，7、塑料止动架，8、注液孔。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型的一种优选实施方式作详细的说明。
[0020]本实用新型锂离子电池盖板适用于圆柱型电池和方型电池，图3示出了圆柱型电池的结构示意图，锂离子电池盖板I分别位于圆柱型电池的正负极处。
[0021]如图1和2所示，所述锂离子电池盖板I包括盖板本体11、电池上端盖板2和集流单元3，其中盖板本体的中部开设有70?400mm2的空腔12，所述电池上端盖板2通过塑料绝缘垫片5与盖板本体11的上表面粘接，并覆盖空腔，为了保证足够的粘结强度，粘结区域的金属部分要经过毛化处理，将粘接强度控制在0.2?0.4MPa的范围内，保证在电池大量急速产气时能迅速破裂，以达到防爆的目的。盖板本体上的空腔12，利于电池过充或针刺过程快速产气反应时气体的泄压释放，从而防止爆炸的发生。
[0022]所述集流单元3设置在盖板本体11的下表面，并通过塑料止动架7进行限位，集流单元3采用极耳或集流盘，集流单元与电池上端盖板之间通过导线4连接，该导线上设置有温度控制开关6，本实施例中，温度控制开关6采用PTC元件，当电池发生安全事故时，其温度会逐渐上升，从而导致PTC元件温度上升，温度上升到一定阈值时，PTC元件的电阻会突然增大，从而迅速切断电流，达到安全防护的目的。所述塑料止动架7、塑料绝缘垫片5以及电池上端盖板2上均开设有注液孔8。
[0023]图4示出了方型电池中电池盖板结构示意图，盖板本体11上开有两个方型的内腔12，正负极的电池上端盖板2通过塑料绝缘垫片5与盖板本体11牢固地粘结在一起，集流单元3通过塑料止动架7进行固定。两个空腔内分别放置一个温度控制开关6，该温度控制开关的两端导线4与电池上端盖板2以及集流单元3焊接在一起。方型电池的注液孔8开设在电池盖板11上。
[0024]以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种带安全防护功能的锂离子电池盖板，包括中部开设有空腔(12)的盖板本体(11)，该盖板本体的上表面覆盖有电池上端盖板(2)，该盖板本体的下表面设置有集流单元(3)，所述电池上端盖板(2)与集流单元(3)之间通过导线(4)连接，其特征在于，所述盖板本体(11)与电池上端盖板(2)之间通过塑料绝缘垫片(5)连接，所述电池上端盖板(2)与集流单元(3)之间的导线(4)上设置有温度控制开关(6)。2.根据权利要求1所述的锂离子电池盖板，其特征在于，所述集流单元(3)包括极耳或集流盘。3.根据权利要求1所述的锂离子电池盖板，其特征在于，所述温度控制开关(6)采用PTC元件。4.根据权利要求1所述的锂离子电池盖板，其特征在于，所述空腔(12)为70?400mm2的孔。5.根据权利要求1所述的锂离子电池盖板，其特征在于，所述塑料绝缘垫片(5)与盖板本体(11)和电池上端盖板(2)之间采用粘结和/或焊接处理。6.根据权利要求5所述的锂离子电池盖板，其特征在于，所述电池上端盖板(2)的粘接面采用毛化处理。7.根据权利要求5所述的锂离子电池盖板，其特征在于，所述塑料绝缘垫片(5)与盖板本体(11)和电池上端盖板(2)之间的粘接强度控制在0.2?0.4MPa范围内。
【文档编号】H01M2/04GK205645904SQ201620301830
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】徐兴无, 王永, 韩成祥, 杨增武
【申请人】国轩新能源（苏州）有限公司