防爆電池殼體的製作方法
2023-05-08 04:56:26
專利名稱：防爆電池殼體的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電池蓋帽，尤指一種相對於現行型號為18650A、26650A、1836AR等鋰離子電池或動力電池的新型防爆電池殼體。
背景技術：
目前，各種通訊產品領域及電子產品領域，如手機、筆記本電腦、移動DVD以及所涉及的新型電動及動力電池領域，鋰離子電池已經成為主導，而鋰離子電池的安全性，亦越來堪虞成為當前各電池生產廠商面臨的重要問題，尤其筆記本電腦電池不斷發生的爆炸等安全隱患更是國際上各製造商十分重視和急需解決的難題，影響鋰離子電池安全性能的因素主要存在如下幾點 1.採用的正極材料安全性能； 2.正極材料及其隔膜電解液的選用； 3.電池製造過程工藝及其結構的合理性，以及保護板的設計； 4.殼體(電池外殼體)與之配套的蓋帽安全閥系統結構的設置。
上述第4條設計的安全隱患是因為 1.當前使用筆記本電池18650型及18500型電池均採用低碳鋼(鍍鎳鋼殼)拉伸成為圓筒形殼體，在電池的製造工藝上，鍍鎳鋼殼均採用機械在殼體口端部壓模作封裝蓋帽的定位以及限制電芯部分的移位，該蓋帽用壓封的機械方式封口，當機械封口方式的壓力過大、過緊，則蓋帽上的PTC(熱敏電阻)將產生變形而不能在防爆過程中有效斷開，從而無法保證其安全閥的正常工作，從而產生安全隱患，二則當機械封口方式的壓力過小、過松，則電池封閉性不好，造成漏液現象； 2.二則，鍍鎳鋼殼由於採用低碳鋼鍍鎳層，當採用機械硬性的滾壓槽衝擊會使鍍層損傷以及出現殼體表面毛細孔的破壞，電解液滲透與鐵接觸從而使電池內阻增加形成電池發熱，以至於影響電池的性能及安全。
3.再則，鋼殼散熱性能差，而鋁殼則散熱性能優良。
發明內容
針對上述存在的問題，本發明的目的是一種安全性能更高的新型電池蓋帽安全閥系統、及改變原傳統鋼殼為鋁合金殼體。
為了實現上述目的，防爆電池殼體，主要為圓柱體18650、18500型及橢圓183665型，連接一防爆蓋帽，其特徵在於所述防爆蓋帽包括基本「己」字形空心鉚釘。其中，斷開防爆蓋、防爆底蓋、內密封圈以及熱敏電阻依次容置於「己」字形空心鉚釘的下端凹槽中，「己」字形空心鉚釘的上端凹槽容置一蓋板和圓柱體內壁緊密連接，上帽可通過連接於「己」字形空心鉚釘上端的翻出部分，「己」字形空心鉚釘的兩端包括注塑密封圈。
其中，圓柱殼體、蓋板可設置為鋁材質。
所述注塑密封圈採用一次注塑成型，材料使用PFA氟樹脂。連接「己」字形空心鉚釘上下端凹槽熔為一體。
所述防爆底蓋中心孔貼附一防爆膜。
所述蓋板上還包括一注液孔，和圓柱體連通。
本發明相比現有技術具有如下優點 1.放棄了現有技術電池蓋帽與殼體的鉚壓封口方式，改為雷射焊接方式。雷射焊接牢固，平整性好，不漏液，並且在本實用新型蓋帽上加衝了一注液孔，可使電池實行抽空注液，採取開口化成，提高電池品質。
2.防爆底蓋的中心孔貼附一防爆膜與PTC(熱敏電阻)及斷開防爆蓋一起實現防爆，系統使其安全性能更高。
3.所述注塑密封圈採用一次注塑(PFA)成型，連接「己」字形空心鉚釘上下端凹槽熔為一體，有效地實現密封。在裝配鉚壓成整體蓋帽後，可單個全檢其密封性，短路等，合格後可於殼體焊接，減少電池不良率。
4.由於選擇與殼體相同材質的材料作為蓋帽主體，保證雷射焊接時的可溶性。使用PFA高分子氟樹脂，其具有彈性好，防腐耐酸，耐高溫及可塑性
圖1為本發明防爆電池殼體的立體圖； 圖2為本發明防爆電池殼體的剖面圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的結構、性能進行進一步的說明。
如圖1所示，新型防爆電池殼體，其包括由圓柱體11，以及位於圓柱體之上焊接而成的防爆蓋帽12。
其中，為了散熱性能以及現在鍍鎳鋼殼存在的缺陷上考慮，圓柱體11採用鋁材料製成。
圖2所示，所述防爆蓋帽12包括一基本「己」字形空心鉚釘121，其中，斷開防爆蓋122，防爆底蓋123，內密封圈126以及PTC(熱敏電阻)124依據現有技術依次容置於「己」字形空心鉚釘121的下端凹槽1211中，「己」字形空心鉚釘121的上端凹槽1212容置一蓋板125，當安裝在上述圓柱體11上時，和圓柱體11內壁緊密連接，為了起到密封效果，本實用新型在「己」字形空心鉚釘121的兩端包括注塑密封圈1213，從而填充己」字形空心鉚釘121容置上述元器件後的多餘空間，而起到很好的密封效果。
上帽128可通過點焊的方式連接於「己」字形空心鉚釘121的翻出部分1214 為了起到更好的防爆效果，防爆底蓋123的中心孔貼附一防爆膜1232，當電池正負極短路，電池內壓驟然升高，防爆膜在設定的壓力範圍內即可爆開，PTC片(熱敏電阻)124也隨著電池溫升的驟然加大，PTC片(熱敏電阻)124的上下兩片會自動斷開，起到斷路保護作用。
其中，蓋板125上還包括一注液孔1251，使其在往殼體內注入電解液能釋放出多餘氣體，從而保證其內外壓強平衡，殼體更加不容易變形。
為了使防爆蓋帽12和圓柱體11起到更好的焊接連接，設置為鋁材。
本發明的防爆過程為當電池內壓過大，氣流可通過斷開防爆蓋122中三孔衝出使鋁質或純錦材半球面防爆底蓋123變形，由凸圓變成凹圓，焊點即刻斷開，起到斷路保護作用，同時半球面防爆底蓋123中心貼附防爆膜1232也隨之爆開(設一個壓力值)，實行防爆保護，PTC片(熱敏電阻)124瞬間斷開，氣流可通過1281排出，127為斷開防爆蓋122的支撐膠防爆。
本發明的優點在於 5.放棄了現有技術電池蓋帽與殼體的鉚壓封口方式，改為雷射焊接方式。雷射焊接牢固，平整性好，不漏液，並且在本發明蓋帽上加衝了一注液孔，可使電池實行抽空注液，提高電池品質。
6.防爆底蓋123的中心孔1231貼附一防爆膜1232，實現系統防爆，使其安全性能更高。
7.注塑密封圈1213採用一次注塑(PFA)成型工藝，使其上下兩層密封膠位熔為一體，有效地實現密封。在裝配鉚壓成整體蓋帽後，可單個全檢其密封性，短路等，合格後可於殼體焊接，減少電池不良率。
8.由於選擇與殼體相同材質的材料作為蓋帽主體，保證雷射焊接時的可溶性。使用PFA高分子氟樹脂，其具有彈性好，防腐耐酸，耐高溫及可塑性 以上所述者，僅為本發明最佳實施例而已，並非用於限制本發明的範圍，凡依本發明專利範圍所作的等效變化或修飾，皆為本發明所涵蓋。
權利要求
1、防爆電池殼體，包括圓柱體，以及其上焊接方式連接一防爆蓋帽，其特徵在於所述防爆蓋帽包括基本「己」字形空心鉚釘，其中，斷開防爆蓋、防爆底蓋、內密封圈以及熱敏電阻依次容置於「己」字形空心鉚釘的下端凹槽中，「己」字形空心鉚釘的上端凹槽容置一蓋板和圓柱體內壁緊密連接，上帽可通過連接於「己」字形空心鉚釘上端的翻出部分，「己」字形空心鉚釘的兩端包括注塑密封圈。
2、根據權利要求1所述防爆電池殼體，其特徵在於圓柱體設置為鋁材質。
3、根據權利要求1所述防爆電池殼體，其特徵在於所述蓋板設置為鋁材質。
4、根據權利要求1所述防爆電池殼體，其特徵在於所述蓋板上還包括一注液孔，和圓柱體連通。
5、根據權利要求1至5中任意一項所述防爆電池殼體，其特徵在於所述注塑密封圈採用一次注塑成型，連接「己」字形空心鉚釘上下端凹槽熔為一體。
6、根據權利要求1至5中任意一項所述防爆電池殼體，其特徵在於所述熱敏電阻的中心孔貼附一防爆膜。
全文摘要
防爆電池殼體，包括圓柱體，以及其上焊接方式連接一防爆蓋帽，其特徵在於所述防爆蓋帽包括基本「己」字形空心鉚釘，其中，斷開防爆蓋、防爆底蓋、內密封圈以及熱敏電阻依次容置於「己」字形空心鉚釘的下端凹槽中，「己」字形空心鉚釘的上端凹槽容置一蓋板和圓柱體內壁緊密連接，上帽可通過連接於「己」字形空心鉚釘上端的翻出部分，「己」字形空心鉚釘的兩端包括注塑密封圈。本發明相比現有技術具有如下優點採用雷射焊接方式；實現二次防爆；所述注塑密封圈採用一次注塑(PFA)成型，有效地實現密封。
文檔編號H01M2/02GK101320787SQ200610124309
公開日2008年12月10日 申請日期2007年6月6日 優先權日2007年6月6日
發明者段志超 申請人:深圳市同力高科技有限公司