一種鋰離子電池蓋板組件及其鋰離子電池的製作方法
2023-12-03 11:49:16 1
一種鋰離子電池蓋板組件及其鋰離子電池的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋰離子電池蓋板組件及鋰離子電池，所述鋰離子電池蓋板組件包括蓋板本體、電極端子以及絕緣密封件，所述蓋板本體上開有通孔，所述電極端子安裝在所述通孔內，所述絕緣密封件絕緣密封在所述蓋板本體和所述電極端子之間；所述蓋板本體上沿蓋板本體的寬度方向設置有保護凹槽，所述保護凹槽的長度小於蓋板本體的寬度，所述保護凹槽所在位置的蓋板本體沿蓋板本體寬度方向上的截面面積小於通孔所在位置的蓋板本體沿蓋板本體寬度方向上的截面面積。本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件，安全性能較好，在碰撞或擠壓的情況下，也不會造成電極端子出斷裂。
【專利說明】一種鋰離子電池蓋板組件及其鋰離子電池
【技術領域】
[0001]本實用新型設計鋰離子二次電池領域，更具體的，主要涉及一種鋰離子電池蓋板組件和使用該鋰離子電池蓋板組件的鋰離子電池。
【背景技術】
[0002]鋰離子二次電池由於具有重量輕、體積小、無汙染、內壓小、低成本等優點，已經成為便攜電子設備用得主要電源。而電池在使用過程中，尤其是大電流充放電或者短路時，電池存在安全隱患，容易發鼓，甚至爆炸、燃燒。解決電池的安全性問題可以從電池的正負極活性材料本身的化學性能著手改進，也可以從電池的結構涉及進行改善。
[0003]如圖1所示，現有技術中的鋰離子電池蓋板組件，包括蓋板本體(I)、注液孔(4)、電極端子(3 )以及絕緣密封在蓋板本體(I)和電極端子(3 )之間的絕緣密封件(2 );使用該結構鋰離子電池蓋板組件的鋰離子電池，在受到擠壓或者碰撞時，由於電極端子(3)安裝處的蓋板本體(I)較薄，很可能在此處斷裂；不僅造成電池的漏液，更嚴重的是，因為該處斷裂時，將可能使得絕緣密封件(2)損壞，造成電極端子(3)和蓋板本體(I)接觸，進而導致電池因短路而造成溫度過高，甚至可能導致電池因此而燃燒或者爆炸。
[0004]因此，上述鋰離子電池在使用中，在碰撞或擠壓的過程中，很可能就造成鋰離子電池燃燒或爆炸，造成該鋰離子電池在使用過程中安全性能不好。
【發明內容】
[0005]本實用新型旨在解決傳統的鋰離子電池蓋板組件在使用過程中，因為碰撞或者擠壓導致電極端子安裝的位置斷裂，進而導致鋰離子電池溫度過高，甚至會造成鋰離子電池燃燒或爆炸的技術問題。為此，本實用新型的提供了一種安全性能較好，在碰撞或擠壓的情況下，也不會造成電極端子出斷裂的鋰離子電池蓋板組件。
[0006]本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件，包括蓋板本體、電極端子以及絕緣密封件，所述蓋板本體上開有通孔，所述電極端子安裝在所述通孔內，所述絕緣密封件絕緣密封在所述蓋板本體和所述電極端子之間；所述蓋板本體上沿蓋板本體的寬度方向設置有保護凹槽，所述保護凹槽的長度小於蓋板本體的寬度，所述保護凹槽所在位置的蓋板本體沿蓋板本體寬度方向上的截面面積小於通孔所在位置的蓋板本體沿蓋板本體寬度方向上的截面面積。
[0007]優選地，所述保護凹槽沿蓋板本體長度方向上的截面形狀為弧形或者矩形。
[0008]優選地，所述保護凹槽的深度為所述保護凹槽所在位置的蓋板本體的厚度的1-3倍。
[0009]優選地，所述保護凹槽設置在蓋板本體的內表面上。
[0010]優選地，所述保護凹槽的寬度大於或等於所述保護凹槽的深度的2倍。
[0011]優選地，所述保護凹槽設置在蓋板本體上靠近所述蓋板本體上的通孔的位置。
[0012]優選地，所述蓋板本體上設置有注液孔。
[0013]優選地，所述保護凹槽設置在所述蓋板本體上的通孔與所述注液孔之間。
[0014]優選地，所述絕緣密封件穿過所述通孔，並向所述蓋板本體下表面形成有翻邊結構。
[0015]另外，本實用新型還提供了一種鋰離子電池，包括外殼、設置在所述外殼內的極芯、用於密封所述外殼的蓋板組件以及填充在所述外殼內的電解液；所述蓋板組件為本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件。
[0016]本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件，保護凹槽所在位置的蓋板本體沿蓋板本體寬度方向上的截面面積小於通孔所在位置(即【背景技術】中提到的電極端子安裝處)的蓋板本體沿蓋板本體寬度方向上的截面面積，也就是說保護凹槽處的蓋板本體比通孔所在位置的蓋板本體還要薄；因此在受到擠壓或者碰撞時，鋰離子電池蓋板組件會優先在保護凹槽處發生斷裂，避免了鋰離子電池蓋板組件在通孔所在位置斷裂，從而避免了電極端子與蓋板本體接觸，造成電池發生短路的情形發生。所以，使用本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件，在受到擠壓或者碰撞的過程中，不會造成電池因為電極端子與蓋板本體接觸而短路，也就減小了因電池過熱而帶來的電池燃燒或者爆炸的可能性；因此，使用本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件的鋰離子電池具有良好的安全性能。
[0017]本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，更多的效果將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0019]圖1是現有技術提供的鋰離子電池蓋板組件的剖面圖；
[0020]圖2是本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件的剖面圖；
[0021]圖3是本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件示意圖；
[0022]圖4是本實用新型提供的鋰離子電池剖面圖。
[0023]附圖標記:
[0024]1、蓋板本體；2、絕緣密封件；3、電極端子；4、注液孔；5、保護凹槽；6、側幫側幫；
7、連接片；8、外殼；9、翻邊結構。
【具體實施方式】
[0025]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0026]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「長度」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」 「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此夕卜，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本實用新型的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。
[0027]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0028]在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示意性實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0029]本實用新型提供了一種鋰離子電池蓋板組件，如圖2和圖3所示，包括蓋板本體1、電極端子3以及絕緣密封件2。如圖2所示，蓋板本體I為實體板體(即實體蓋板部分)，不包括在蓋板本體I上挖出的各種槽(例如保護凹槽5或者注液孔4)。蓋板本體I上開有通孔(圖中未示出)，電極端子3安裝在該通孔內。常用的鋰離子電池中，電極端子3為鉚釘結構，鉚釘(電極端子3)的一端插入上述通孔內，鉚釘帽位於通孔周邊蓋板本體I的上側，通過焊接將鉚釘(電極端子3)與蓋板本體I固定在一起。並且，電極端子3與蓋板本體I之間設置有絕緣密封件2，所述絕緣密封件2使得電極端子3與蓋板本體I之間絕緣密封，同時，通過絕緣密封件與電極端子3的配合將蓋板本體I上的通孔密封。
[0030]為了解決本實用新型要解決的技術問題，本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件中，在蓋板本體I上設置了保護凹槽5，該保護凹槽5是沿著蓋板本體I的寬度方向設置的。即，保護凹槽5的長度方向為蓋板本體I的寬度方向。並且，基於蓋板本體I本身是為了密封鋰離子電池外殼而設置的，所以保護凹槽5的長度選擇小於蓋板本體I的寬度。這樣保護凹槽5長度方向的兩端能留有一定寬度的側邊，用於與鋰離子電池外殼結合，實現對鋰離子電池的密封。
[0031]上述蓋板本體I的長度方向為保護凹槽5的寬度方向，蓋板本體I的寬度方向為保護凹槽5的長度方向。如圖2所示，左右方向為蓋板本體I的長度方向，上下方向為蓋板本體I的厚度方向、也為保護凹槽5的深度方向，另外，保護凹槽5的寬度方向也為圖2中的左右方向；如圖1所示，左右方向為蓋板本體I的長度方向，上下方向為蓋板本體I的寬度方向，另外，保護凹槽5的長度方向也為圖1中的上下方向。
[0032]另外，本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件中，保護凹槽5所在位置的蓋板本體I沿蓋板本體I寬度方向上的截面面積小於通孔所在位置的蓋板本體I沿蓋板本體I寬度方向上的截面面積。上述沿蓋板本體I寬度方向上的截面，即為沿垂直於蓋板組件I表面的平面切割蓋板本體I得到的截面；上述截面面積即為蓋板本體I在此截面上的面積。
[0033]本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件，保護凹槽5所在位置的蓋板本體I沿蓋板本體I寬度方向上的截面面積小於通孔所在位置(即【背景技術】中提到的電極端子3安裝處)的蓋板本體I沿蓋板本體I寬度方向上的截面面積，也就是說保護凹槽5處的蓋板本體I比通孔所在位置的蓋板本體I還要薄；因此在鋰離子電池受到擠壓或者碰撞時，鋰離子電池蓋板組件會優先在保護凹槽5處發生斷裂，避免了鋰離子電池蓋板組件在通孔所在位置斷裂，從而避免了電極端子3與蓋板本體I接觸，造成電池發生短路的情形發生。所以，使用本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件的鋰離子電池，在受到擠壓或者碰撞的過程中，不會造成電池因為電極端子3與蓋板本體I接觸而短路，也就減小了因電池過熱而帶來的電池燃燒或者爆炸的可能性；因此，使用本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件的鋰離子電池具有良好的安全性能。
[0034]在本實用新型的一個實施例中，保護凹槽5沿蓋板本體I長度方向上的截面形狀(如圖2中所示的保護凹槽5的形狀)為矩形；除此之外，該截面形狀還可以使弧形、半圓形等，都是可行的。
[0035]另外，本實用新型中，保護凹槽5的深度為保護凹槽5所在位置的蓋板本體I的厚度的1-3倍。這裡，如果保護凹槽5的深度太小，則其所在位置的蓋板本體I沿蓋板本體I寬度方向上的截面面積就會大於通孔所在位置的蓋板本體I沿蓋板本體I寬度方向上的截面面積，就會起不到保護作用；但是，如果保護凹槽5的深度過大，那麼保護凹槽5所在位置的蓋板本體I的厚度就會過小，對蓋板本體I本身的硬度有影響，會造成此處的蓋板本體I起不到蓋板本身該有的作用，進而造成蓋板在使用過程中因為該處的蓋板本體I過薄過脆，給電池帶來危險，使電池達不到安全要求。選取本實用新型提供的上述保護凹槽5的深度與保護凹槽5所在位置的蓋板本體I的厚度的比例，能很好的平衡上述兩方面的不良效果，在保證蓋板本體I本身的硬度的前提下，使得保護凹槽5所在位置的蓋板本體I沿蓋板本體I寬度方向上的截面面積符合小於通孔所在位置的蓋板本體I沿蓋板本體I寬度方向上的截面面積的要求。
[0036]本實用新型中，保護凹槽5理論上設置在蓋板本體I的內表面與設置在蓋板本體I的外表面均能起到本實用新型中要起的作用。如圖2所示，本實用新型的一個實施例中，保護凹槽5優選設置在蓋板本體I的內側，這樣一方面使得本實用新型提供的鋰離子電池從外觀上看與傳統的電池一樣；另一方面也可以避免設置在蓋板本體I的外側會因為異物的填入而造成保護凹槽5不能起到其該有的作用的情況出現。
[0037]在本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件使用過程中，受到外力碰撞或者擠壓的情況下，保護凹槽5就會彎折甚至先斷裂；這時，如果保護凹槽5的兩個側邊過長，會使得保護凹槽5彎折到一定程度就會因為側邊抵在了保護凹槽5的底部，而使得保護凹槽5不能按照預期的程度折彎或者斷裂。為了儘量避免該情況的放生，本實用新型提供的保護凹槽5的寬度優選大於保護凹槽5的深度的2倍，最少也儘量選擇等於保護凹槽5的深度的2倍。這樣在彎折時，保護凹槽5的兩個側邊就有足夠的彎折空間，保證保護凹槽5有足夠的空間完成折彎或斷裂。
[0038]本實用新型中，保護凹槽5優選設置在蓋板本體I上靠近蓋板上的通孔的位置。在蓋板組件受到擠壓或者碰撞過程中，保護凹槽5位於靠近蓋板本體上的通孔的位置上，儘可能使得保護凹槽5處的受力和通孔處的受力接近，最大限度的保證保護凹槽5能優先於蓋板本體I上的通孔處先斷裂或彎折。
[0039]更進一步，蓋板本體I上設置有注液孔4 ;鑑於保護凹槽5優選安裝在蓋板本體I上靠近通孔的位置，保護凹槽5設置在蓋板本體I上的通孔與注液孔4之間。
[0040]另外，為了保證與電極端子3連接的連接片7與蓋板之間的絕緣，所述絕緣密封件2穿過通孔，並向蓋板本體I下表面形成有翻遍結構9。更進一步,在翻遍結構9的端部設置有側幫6，連接片7安裝在翻遍結構9端部的側幫6內部。
[0041]如圖4所示，本實用新型還提供了一種鋰離子電池，包括外殼8、設置在外殼8內的極芯、用於密封外殼8的蓋板組件以及填充在外殼內的電解液，上述蓋板組件為本實用新型提供的鋰離子電池蓋板組件。
[0042]本實用新型提供的鋰離子電池中，保護凹槽5所在位置的蓋板本體I沿蓋板本體I寬度方向上的截面面積小於通孔所在位置(即【背景技術】中提到的電極端子3安裝處)的蓋板本體I沿蓋板本體I寬度方向上的截面面積，也就是說保護凹槽5處的蓋板本體I比通孔所在位置的蓋板本體I還要薄；因此在受到擠壓或者碰撞時，鋰離子電池蓋板組件會優先在保護凹槽5處發生斷裂，避免了鋰離子電池蓋板組件在通孔所在位置斷裂，從而避免了電極端子3與蓋板本體I接觸，造成電池發生短路的情形發生。所以，使用本實用新型提供的鋰離子電池，在受到擠壓或者碰撞的過程中，不會造成電池因為電極端子3與蓋板本體I接觸而短路，也就減小了因電池過熱而帶來的電池燃燒或者爆炸的可能性；因此，使用本實用新型提供的鋰離子電池具有良好的安全性能。
[0043]上述內容中儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種鋰離子電池蓋板組件，其特徵在於，包括蓋板本體、電極端子以及絕緣密封件，所述蓋板本體上開有通孔，所述電極端子安裝在所述通孔內，所述絕緣密封件絕緣密封在所述蓋板本體和所述電極端子之間； 所述蓋板本體上沿蓋板本體的寬度方向設置有保護凹槽，所述保護凹槽的長度小於蓋板本體的寬度，所述保護凹槽所在位置的蓋板本體沿蓋板本體寬度方向上的截面面積小於通孔所在位置的蓋板本體沿蓋板本體寬度方向上的截面面積。
2.根據權利要求1所述的鋰離子電池蓋板組件，其特徵在於，所述保護凹槽沿蓋板本體長度方向上的截面形狀為弧形或者矩形。
3.根據權利要求1所述的鋰離子電池蓋板組件，其特徵在於，所述保護凹槽的深度為所述保護凹槽所在位置的蓋板本體的厚度的1-3倍。
4.根據權利要求1所述的鋰離子電池蓋板組件，其特徵在於，所述保護凹槽設置在蓋板本體的內表面上。
5.根據權利要求1所述的鋰離子電池蓋板組件，其特徵在於，所述保護凹槽的寬度大於或等於所述保護凹槽的深度的2倍。
6.根據權利要求1所述的鋰離子電池蓋板組件，其特徵在於，所述保護凹槽設置在蓋板本體上靠近所述蓋板本體上的通孔的位置。
7.根據權利要求1至6任意一項所述的鋰離子電池蓋板組件，其特徵在於，所述蓋板本體上設置有注液孔。
8.根據權利要求7所述的鋰離子電池蓋板組件，其特徵在於，所述保護凹槽設置在所述蓋板本體上的通孔與所述注液孔之間。
9.根據權利要求1所述的鋰離子電池蓋板組件，其特徵在於，所述絕緣密封件穿過所述通孔，並向所述蓋板本體下表面形成有翻邊結構。
10.一種鋰離子電池,包括外殼、設置在所述外殼內的極芯、用於密封所述外殼的蓋板組件以及填充在所述外殼內的電解液；其特徵在於，所述蓋板組件為權利要求1-9任意一項所述的鋰離子電池蓋板組件。
【文檔編號】H01M10/0525GK203839428SQ201320874985
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】潘勇智, 周耀華, 勾德定, 劉連志 申請人:惠州比亞迪電池有限公司