電池防爆安全閥的製作方法

2023-09-21 04:56:15 2

專利名稱：電池防爆安全閥的製作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種安全閥，具體地說是一種電池防爆安全閥，屬於電器中電池技術領域。
二背景技術：
各種電器裝置在使用過程中都要用電源做動力，驅動電路正常運行，電池便承擔這一重要角色。電池在工作中主要從使著充電和放電兩種職能，充電是保證電池有足夠的電能，放電是維持電路正常工作的前提。現在常用的鋰電池在充電過程中，將其它化學能轉換為電能的過程中要釋放一定量的氣體，當釋放的氣體較多時，電池內部壓力升高，可以將電池外殼膨脹變形，釋放的氣體很多時，電池殼體內部壓力進一步升高，可將電池外殼衝破爆炸，輕者損壞電器裝置和電器設備，重者可致人傷害。
目前，電池安全防爆裝置主要採取以下兩種方式一是在電池上增加防爆線；二是在電池上增加洩壓閥。
帶有防爆線的電池是在電池殼體上用衝壓設備衝壓壓痕，壓痕部位的厚度相對殼體其它部位較薄，形成低應力。當電池內部壓力超過一定限度時，低應力壓痕部位破裂釋放壓力，避免電池爆炸。
帶有洩壓閥的電池是在電池殼體上設有金屬薄片，當電池內部壓力過大時洩壓閥可以及時被衝破洩漏壓力，避免電池爆炸。
帶有防爆線的電池生產工藝比較簡單，成本較低，但加工精度不容易控制，壓痕部位的應力一致性差，應力過小時容易造成電池在安全使用情況下提前破裂而報廢，應力過大時則起不到防爆作用。帶有洩壓閥的電池比起帶有防爆線的電池在耐壓精度方面可以做得較高，防爆安全特性更高一些，可以做到避免電池爆炸。但是帶有洩壓閥的電池在洩壓時容易造成電池內部材料的外洩，並造成電池外部設備的汙染與損壞。另一方面，帶有洩壓閥的電池由於洩壓閥與電池外部正極設置不在一起，當洩壓閥爆裂後電池的充電過程仍然在繼續，氣體仍大量地產生著，沒有自動保護作用，這樣就會使電器設備汙染與損壞更加嚴重。
三、實用新型內容本實用新型的目的是為了解決現行帶有防爆線的電池和帶有洩壓閥的電池存在壓痕部位的應力一致性差和洩壓閥在使用時容易造成電池內部材料的外洩，並持續充電釋放氣體，造成電池外部設備的汙染與損壞，防止電池持續升溫問題而提出一種新的技術方案。
本實用新型解決其存在的設計技術缺陷所採用的技術方案是電池防爆安全閥，它是由防爆電極片和閥體基座構成，閥體基座的形狀是圓環體，在閥體基座內設有稜台，在閥體基座的稜台上固定焊接設有防爆電極片，在防爆電極片上固定焊接有電池正極片，在電池正極片上設有洩壓孔。圓形閥體基座是在環形體圓周內角上設有一梯形稜台，在閥體基座的環形稜台上固定焊接有防爆電極片，在防爆電極片上固定焊接有電池正極片，在電池正極片上設有洩壓孔。固定焊接在閥體基座梯形稜台上的防爆電極片其形狀是凹形金屬片，在凹形金屬防爆電極片上又焊接有與防爆電極片直徑同樣大小的凸形電池正極片，在凸形電池正極片上均勻設有洩壓孔。
本實用新型的有益效果是防爆電極片與閥體基座相固定焊接在一起，電極正極片又與防爆電極片固定焊接在一起，因此，該防爆安全閥即可作為洩壓閥使用又可作為電池的電極使用，集防爆安全閥與電池正極於一體。當電池由於過充電發生過熱現象而產生氣體時，一旦內部壓力達到閥體設計的限定值時，防爆電極片被氣體壓力頂起上凸，電池的外部正極與電池內部正極脫離接觸，充電迴路被斷開，充電過程停止，氣體不再產生，內壓保持穩定，避免爆炸的發生，防止了電池中電解液材料的外洩。
一般情況下，充電迴路被斷開後氣體將停止產生，防爆電極片不會破裂，電池內部材料不會洩漏到電池外部，保證了電池外部設備不被汙染或損壞，只有當內部壓力過大時才通過防爆電極片的破裂來釋放壓力。
四

附圖1是本實用新型結構示意圖；附圖2是本實用新型附圖1中A-A向剖示結構示意圖；附圖3是本實用新型一種實施例結構示意圖。
圖中1是洩壓孔、2是電池正極片、3是閥體基座、4是防爆電極片、5是電池內正極柱、6是電池外殼。
五具體實施方式
用鋁材做一環柱體，在環柱體沿圓周內角設有一梯形稜台，構成閥體基座(3)，用鋁材做一凹形防爆電極片(4)，再用銅材做一個與防爆電極片(4)直徑相同的凸形電池正極片(2)，在凸形電池正極片(2)上對稱設有四個洩壓孔(1)。先將防爆電極片(4)固定焊接在閥體基座(3)上，再將凸形電池正極片(2)固定焊接在防爆電極片(4)上。最後將閥體基座(3)通過絕緣層密封固定在電池外殼的蓋板上。電池外殼(6)是電池的負極片。充電時，當電池內壓力較高時防爆電極片(4)被向上頂起，此時，電池內正極柱(5)與防爆電極片(4)脫離接觸，充電迴路被斷開，充電結束，防止了電池發生爆炸，保護了電池和電器設備。
密封型測試採用氣密測試儀從安全閥頂部(即正極方向)施加壓力，當壓力達到3kgf/平方釐米時，無氣體洩漏為密封性能合格。
耐壓測試採用氣密測試儀器從安全閥底部(即防爆電極片方向)施加壓力，需要滿足以下兩個條件為耐壓測試合格，任何一項不能滿足該條件者為耐壓測試不合格(一)當壓力達到3kgf/平方釐米時，防爆電極片(3)開始被子頂起；(二)當壓力達到15kgf/平方釐米時，防爆電極片(3)被壓力氣體衝破。
權利要求1.一種電池防爆安全閥，它是由防爆電極片和閥體基座構成，其特徵是閥體基座(3)的形狀是圓環體，在閥體基座(3)內設有稜台，在閥體基座(3)的稜台上固定焊接設有防爆電極片(4)，在防爆電極片(4)上固定焊接有電池正極片(2)，在電池正極片(2)上設有洩壓孔(1)。
2.根據權利要求1所述的一種電池防爆安全閥，其特徵是圓形閥體基座(3)是在環形體圓周內角上設有一梯形稜台，在閥體基座(3)的環形稜台上固定焊接有防爆電極片(4)，在防爆電極片(4)上固定焊接有電池正極片(2)，在電池正極片(2)上設有洩壓孔(1)。
3.根據權利要求1或2所述的一種電池防爆安全閥，其特徵是固定焊接在閥體基座(3)梯形稜台上的防爆電極片(4)其形狀是凹形金屬片，在凹形金屬防爆電極片(4)上又焊接有與防爆電極片(4)直徑同樣大小的凸形電池正極片(2)，在凸形電池正極片(2)上均勻設有洩壓孔(1)。
專利摘要本實用新型公開了一種電池防爆安全閥，屬於電器技術領域。其主要技術特點是在圓形閥體基座上固定設有防爆電極片，在防爆電極片上固定焊接有電池正極片，在電池正極上設有洩壓孔。本實用新型集防爆安全閥與電池正極於一體，當電池由於過充電發生過熱現象而產生氣體時，一旦內部壓力達到閥體設計的限定值時，防爆電極片被氣體壓力頂起上凸，防爆電極片與電池內正極柱脫離接觸，充電迴路被斷開，充電過程停止，氣體不再產生，防止了電池中電解液材料的外洩。本實用新型結構簡單，使用安全可靠，在鋰電池中使用可有效地防止電池在充電中發生爆炸和露液，保護了電池。
文檔編號H01M2/12GK2747712SQ20042008580
公開日2005年12月21日 申請日期2004年8月6日 優先權日2004年8月6日
發明者呂呼生, 馬粹, 劉毅 申請人:劉毅