一種電池圓柱外殼及其圓柱防爆電池的製作方法
2023-05-01 19:57:01
專利名稱：一種電池圓柱外殼及其圓柱防爆電池的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種化學電源，更具體地說，本實用新型涉及一種圓柱型電池及其配件。
背景技術：
隨著數位相機、攝像機、筆記本電腦、移動DVD等數碼產品的飛速發展，俱有比容量高、能量密度大、壽命長的鋰離子電池，特別是圓柱型鋰離子電池得以廣泛應用。
目前，通常的圓柱型鋰離子電池包括鋼製外殼，且自上而下依次包括蓋帽、溫度保險環、安全閥片、電流斷開裝置、透氣板、正極耳、上墊片、卷芯，防爆電池外殼的肩部形成有一圈內凹的滾槽，在該滾槽上緣與外殼上端的收口之間嵌配著密封圈，該密封圈設有一圈內槽且緊套在蓋帽、溫度保險環和安全閥片的外周。根據理論和經驗證明圓柱型鋰離子電池的滾槽加工及封口氣密性是非常重要的質量控制環節，這些環節質量的好壞在很大程度上影響著圓柱型鋰離子電池的應用和推廣。而傳統的圓柱型鋰離子電池在這些環節上主要表現出如下缺點滾槽時殼體表面鍍層破壞，封口壓力波動較大。有部分電池封口壓力在5kg/cm2以下，從而導致電池漏液現象。
在此方面，有專利號為02258513.3的中國專利文件公開了一種圓柱形鋰離子電池封口，是在電池上口外殼中依次壓入密封圈、正極片、熱敏電阻片、蓋板、防爆塊、蓋帽等後，由機械方式向內側卷邊封住上口而成。一熱敏電阻片夾在正極片和蓋板之間呈電聯結，蓋板上有兩個孔，一個放氣孔位於蓋板中心，孔上蓋有彈性密封塊，密封塊被蓋在蓋帽內側，另一加液孔開在蓋板中心與周邊之間，該孔由鋼珠封堵。據稱，該電池封口優點是有效防止電池短路、發熱、爆裂、滲漏，加注電解液操作方便，電池密封性好，對生產環境條件要求低，產出的電池性能更可靠。但是，根據經驗，該封口技術的效果值得質疑。
發明內容
針對現有技術的上述缺點，本實用新型的目的是要提供一種電池防爆圓柱外殼，該電池防爆圓柱外殼俱有如下優點殼體的成型更加合理，殼體與電池密封件的受力狀況改善，用其生產出來的電池封口的密封性增加且波動減小。
本實用新型的另外目的包括提供一種採用上述電池防爆圓柱外殼製得的圓柱防爆電池，該圓柱防爆電池中的密封配件與其圓柱外殼間配合密封性增加，密封壓力波動減小，密封性能大大提高。
為此，本實用新型的技術解決方案是一種電池防爆圓柱外殼，其包括一體成型的圓筒形側面與圓形底面，在所述側面的肩部形成有一圈內凹的滾槽，而基於所述內凹的滾槽上緣，還形成有一圈向上的凸環。
傳統電池外殼採用曲率半徑較大的滾槽與電池密封圈進行面接觸密封，本實用新型的電池防爆圓柱外殼，在曲率半徑較大的滾槽基礎上增加曲率半徑較小的向上的凸環以增加接觸彈性、變形力度乃至接觸面積，因此與傳統電池外殼相比，俱有以下優點由於殼體肩部上的滾槽採用了局部環形突起，使殼體肩部與肩部以上的電池密封圈等形成局部環形擠壓接觸，從而能使電池密封圈受力狀況大為改觀，密封壓力波動性下降、密封性能大大提高。
為進一步優化和細化本實用新型電池結構的上述基本優點，本實用新型電池的結構改進還包括相對所述滾槽上緣，所述凸環的凸起高度不小於0.2毫米。
所述凸環凸起的高度為所述滾槽內凹深度的8-12％。
所述滾槽的內凹深度為所述電池防爆圓柱外殼直徑的7-13％。
本實用新型的另一相關技術解決方案是一種採用如上所述電池防爆圓柱外殼的圓柱防爆電池，其依次包括最上端的蓋帽、溫度保險環、安全閥片、電流斷開裝置、透氣板、正極耳、上墊片、卷芯，防爆電池還包括外殼和密封圈，所述外殼包括一體成型的圓筒形側面與圓形底面，在側面的肩部形成有一圈內凹的滾槽，在該滾槽上緣與外殼上端的收口之間嵌配著密封圈，該密封圈設有一圈內槽且緊套在所述蓋帽、溫度保險環和安全閥片的外周，而且基於所述內凹的滾槽上緣，還形成有一圈向上的凸環，該圈凸環的上凸面與所述密封圈的下面間彈性變形地接觸、形成彈性的密封環面。
本實用新型的圓柱形電池與傳統圓柱形電池相比，俱有以下優點由於殼體肩部上的滾槽採用了局部環形突起，使殼體肩部與密封圈形成局部環形擠壓接觸，從而使密封圈受力狀況大為改觀，密封性能以及密封壓力重現性大大提高。相比傳統圓柱形電池的滾槽封口而言，本實用新型電池封口後的封口壓力可達7kg/cm2以上，能基本解決電池漏液現象。而且，組合蓋板內的防爆閥、PTC(溫度保險環)等組件變形小，俱有接觸電阻更小，使用更加安全可靠。
為進一步優化和細化本實用新型圓柱防爆電池的基本優點，本實用新型圓柱防爆電池的改進還包括相對所述滾槽上緣，所述凸環的凸起的高度不小於0.2毫米。所述凸環的上凸面向上凸起的高度為所述滾槽內凹深度的8-12％。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1為傳統圓柱形電池的封口結構示意圖。
圖2為圖1中圈定範圍內的局部結構放大示意圖。
圖3為本實用新型圓柱防爆電池及其圓柱外殼實施例的結構示意圖。
圖4為圖2中圈定範圍內的局部結構放大示意圖。
如圖1、2，所示為傳統圓柱形電池的封口結構示意圖。其包括鋼製外殼9，且自上而下依次包括蓋帽1、溫度保險環2、安全閥片3、電流斷開裝置4、透氣板5、正極耳6、上墊片7、卷芯8，防爆電池外殼9的肩部形成有一圈內凹的滾槽90，在該滾槽90上緣與外殼9上端的收口91之間嵌配著密封圈10，該密封圈10設有一圈內槽10A且緊套在蓋帽1、溫度保險環2和安全閥片3的外周。傳統的圓柱型鋰離子電池，封口壓力波動較大其中部分電池封口壓力在5kg/cm2以下，容易導致電池漏液現象。
具體實施方式
電池及其外殼實施例如圖3、4，所示為本實用新型的圓柱防爆電池及其圓柱外殼實施例的示意圖。圓柱防爆電池依次包括最上端的蓋帽1、溫度保險環2、安全閥片3、電流斷開裝置4、透氣板5、正極耳6、上墊片7、卷芯8，防爆電池還包括外殼9和密封圈10，所述外殼9的肩部形成有一圈內凹的滾槽90，在該滾槽90上緣與外殼9上端的收口91之間嵌配著密封圈10，該密封圈10設有一圈內槽10A且緊套在所述蓋帽1、溫度保險環2和安全閥片3的外周，而且所述滾槽90的上緣還形成有一圈向上的凸環92，該圈凸環92的上凸面與所述密封圈10的下面間彈性變形地接觸、形成彈性的密封環面。
相對所述滾槽90上緣，所述凸環92的上凸面向上凸起的高度不小於0.2毫米。
所述凸環92的上凸面向上凸起的高度為所述滾槽90內凹深度的8-12％。
所述滾槽90的內凹深度為所述防爆電池及其外殼9直徑的7-13％。
密封圈10的材質採用彈塑性的有機聚合物。
在本實用新型圓柱外殼實施例上加工凸環92，可以採用如下工藝步驟首先在電池外殼9的肩部滾壓形成一圈滾槽90，同時，在電池外殼9的軸向施加軸向擠壓推力；然後在滾槽90形成後，利用斜向滾刀在滾槽90上緣形成一圈向上的凸環92；再在滾槽90及凸環92的上凸面上添裝其內套有蓋帽1、溫度保險環2和安全閥片3的密封圈10，其後利用軸向擠壓模具施壓，將電池外殼9開口進行收縮封口；此外也可採用帶有下卡模和成型上模的軸向擠壓模具，在本實用新型圓柱外殼9實施例上加工凸環92，最終製得本實用新型的圓柱防爆電池。
權利要求1.一種電池圓柱外殼，其包括一體成型的圓筒形側面與圓形底面，在所述側面的肩部形成有一圈內凹的滾槽，其特徵在於基於所述內凹的滾槽上緣，還形成有一圈向上的凸環。
2.如權利要求1所述的電池圓柱外殼，其特徵在於相對所述滾槽上緣，所述凸環的凸起高度不小於0.2毫米。
3.如權利要求1或2所述的電池圓柱外殼，其特徵在於所述凸環凸起的高度為所述滾槽內凹深度的8-12％。
4.如權利要求1或2所述的電池圓柱外殼，其特徵在於所述滾槽的內凹深度為所述電池圓柱外殼直徑的7-13％。
5.一種採用如權利要求1-4之一的圓柱電池外殼的圓柱防爆電池，其依次包括最上端的蓋帽、溫度保險環、安全閥片、電流斷開裝置、透氣板、正極耳、上墊片、卷芯，防爆電池還包括外殼和密封圈，所述外殼包括一體成型的圓筒形側面與圓形底面，在側面的肩部形成有一圈內凹的滾槽，在該滾槽上緣與外殼上端的收口之間嵌配著密封圈，該密封圈設有一圈內槽且緊套在所述蓋帽、溫度保險環和安全閥片的外周，其特徵在於基於所述內凹的滾槽上緣，還形成有一圈向上的凸環，該圈凸環的上凸面與所述密封圈的下面間彈性變形地接觸、形成彈性的密封環面。
6.如權利要求5所述的圓柱防爆電池，其特徵在於相對所述滾槽上緣，所述凸環的凸起的高度不小於0.2毫米。
7.如權利要求5所述的圓柱防爆電池，其特徵在於所述凸環的上凸面向上凸起的高度為所述滾槽內凹深度的8-12％。
專利摘要本實用新型涉及一種電池防爆圓柱外殼及其圓柱防爆電池，電池防爆圓柱外殼包括一體成型的圓筒形側面與圓形底面，在所述側面的肩部形成有一圈內凹的滾槽，而基於所述內凹的滾槽上緣，還形成有一圈向上的凸環。本實用新型電池防爆圓柱外殼俱有如下優點殼體的成型更加合理，殼體與電池密封件的受力狀況改善，用其生產出來的電池封口的密封性增加且波動減小。
文檔編號H01M2/12GK2847538SQ20052012062
公開日2006年12月13日 申請日期2005年12月20日 優先權日2005年12月20日
發明者江強, 馮岸柏, 石龍 申請人:深圳華粵寶電池有限公司